Роторный пленочный аппарат

Союз Советски нСоциалнстическннРеспубики ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11965438(ы)м. Кл. с присоединением заявки Ж В 01 0 1/22 Ьеударетмнный каиитет СССР по алаи изобретений и открытиХ(53) УДК 66,048.541(088.8) Дата опубликования описания 15. 10. 82 Ю, В, Ердяков, В, А. Кроль, А. Б. Мамонтов, В. И. Ульянов,Ю. А. Курицын, И., Д. Афанасьев, Н. А. КоновВ. Л, Золотарев, Ю. А. Полуэктов, А. В. Тим. 1"У(.ОФМ "т йи И. А. ЛейзерсонМ "РтЩ6,ТБФ 1 пэ тих,"( 54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к. роторным 1 пленочным аппаратам, используемым в нефтехимической промышленности в области концентрирования и сушки высоковязких растворов полимеров таких, как изопреновый, этилен-пропиленовый и т,д.Известен роторный пленочный аппарат, который включает цилиндрический корпус, рубашку для теплоносителя, штуцеров для отвода и подвода обрабатываемого продукта, сепари- рующее устройство, ротор с жестко" закрепленными и плавно изогнутыми против хода вращения лопастями, на концах которых шарнирно укреплены скребущие гребни, т,е, скребковый элемент установки за лопастью1 .Недостаток аппарата состоит в том, что длявысоких коэффициентов тепломассоотдачи в процессах переработки высоковязких растворов по 1 лимеров необходимо, чтобы зазоры между зубьями и поперечные размеры самих зубьев были малы, т.е. гребенка-скребок должна быть достаточночастой. Забивка (зарастание) зазоров,ререточных окон гребенки полимеромприводит как бы к появлению "шарнирной лопасти" без наличия переточных окон, установленной следом эажесткоукрепленной лопастью. С другой 1 о стороны увеличение поперечных размеров зубьев гребенки и расстояниймежду ними ведет к нарушению требуемой турбулизации жидкостного слоя.Кроме того, если вязкость обрабатыва емой среды превышает единицы паузрабочая поверхность за зубьями гре"бенки монет быть оголена. Проведенныенами дополнительные опыты свидетельствуют, что даже при линейной ско 2 о рости кромки гребенки"скребка, рав"ной 0,9 м/с, оголенная часть тепло-обменной поверхности не успеваетзакрыться за один оборот ротора об965438 3рабатываемой средой, несмотря на то, что эта скорость значительно ниже, чем в роторно-пленочных аппаратах с шарнирными лопастями (2,5- 4 м/с).5Растворы полимеров имеют еще большую вязкость и недостатки . конструкций аппарата при этом еще больше сказываются на конечный эффект процесса. Все это снижает возмож ности использования роторно-пленочных аппаратов .в процессах концентрирования . и сушки растворов полимеров.Известен роторный пленочный аппарат, содержащий корпус, ротор с 15 жестко укрепленными на нем лопастя" ми,перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые элементы, жестко укрепленные на подвесках, связанных с ротором посредством шар нира, установленного на роторе по ходу его вращения перед рабочей кромкой скребковых элементов, Шарнирное крепление подвесок скребковых элементов перед жесткозакрепленной 25 лопастью на роторе дает возможность при обработке неньютовских сред, таких как растворы каучуков СКИ, СКЭП, СКД и др., перераспределять продукт, т.е, удалять пленку, обрабатываемого З 0 раствора с рабочей поверхностЬ аппарата скребковым ножом и затем вновь возвращать ее отбойной лопастью на теплообменную поверхность за счет центробежной силы2 .35 Однако при концентрировании и сушке растворов полимеров средняя толщина пленки жидкости по высоте аппарата падает. Поэтому в нижней части аппаЮо рата жидкости может оказаться так юпо, что она соберется в валики перед скребковыми ножами и не будет посту" пать на отбойную лопасть. Сбор обрабатываемой среды в валики ведет к45 неэффективному использованию .теплообменной поверхности и снижению коэффициентов массоотдачи за счет малой межфазной поверхности жидкость-пар), Увеличить же нагрузку по обрабатываемой среде на аппарат не представля 50 ется возможным, так как в этом случае может не хватить теплообменной поверхности аппарата для подвода необходимого количества тепла.Кроме того, конструкция этого ап - парата сложнее в изготовлении и эксплуатации по сравнению с аппаратом, имеющим гребенчатые лопасти. 4Целью изобретения является повышение коэффициента тепломассоотдачи засчет турбулизации рабочей среды.Поставленная цель достигается тем,что в роторном пленочном аппарате,содержащем корпу с рубашкой, установленный в нем по оси ротор с лопастями, перед которыми по ходу вращения установлены скребковые элементы, жестко укрепленные на подвесках,связанных с ротором посредством шарниров, установленных перед рабочейкромкой скребковых элементов, лопасти укреплены на роторе или подвескахпосредством шарниров, при этом скреб .ковые элементы выполнены в виде гребенки, а рабочие кромки лопастей - сволнообразным профилем.На фиг. 1 изображен предлагаемыйаппарат, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 - видБ на фиг, 2.Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2для теплоносителя, установленный пооси ротор 3 с лопастями 4 и скребковыми элементами гребенчатого типа 5, укрепленными на подвесках 6,штуцеры 7 и 8 соответственно дляподвода и отвода обрабатываемогопродукта, штуцер 9 для отвода вторичного пара, Лопасти 4 укреплены нароторе 3 или подвесках 6 подвижноотносительно скребковых элементов 5посредством шарниров 10,При работе обрабатываемый раствор, например, полимера, подают через штуцер 7 в корпус 1, где,двигаясьвдоль теплопередающей поверхностикорпуса аппарата, проходит междузубьями скребковых элементов 5 и наталкивается на лопасти 4, которыесоздают подпор жидкости за скребковыми элементами,При таком исполнениитеплообменная поверхность успеваетзакрыться обрабатываемой средой заодин оборот ротора и за зубьями скребков гребенчатого типа поверхность неоголена, как было в известных аппаратах, С помощью гребенчатого скребкапроисходит разделение пленки жидкостина отдельные потоки по всей длине гребенчатогоо скребка, цто обле гчает выходлегколетучих компонентов из раствора полимера, а затем лопастью 4 обеспечивается полная смачиваемость теплообменной поверхности аппарата.Таким образом, в предлагаемом аппарате независимо от параметров процес5 96543 са (расхода, вязкости жидкости и т.д,) обеспечивается периодическое обновле . ние пристеночных слоев жидкости, что позволяет существенно турбулизовать пленку жидкости. и облегчить выход па ровой фазы, Все это исключает недос" татки описанных аппаратов даже при малой нагрузке по раствору полимера. Это резко интенсифицирует процесс тепломассообмена, особенно для про- . 0 дуктов с низкой теплопроводностью.Кроме того, волнообразный профиль рабочей кромки вторых дополнительных лопастей, установленных непосредственно за скребками гребенчатого типа, позволяет усилить турбулизацию обрабатываемой среды и увеличить поверхность контакта жидкость-пар, что дополнительно усиливает процесс тепломассопереноса. 20)Исключается вторая прогонка .полимеризата через аппарат и этим сокращается расход пара и улучшается качество готового продукта. Опытная проверка показала, что в предлагаемом аппарате в 1,5 раза выше коэффициенты теплоотдачи от корпуса аппарата к обрабатываемой среде, по сравненнию с известными. 30 8 6 формула изобретения Роторный пленочный аппарат,содержащий корпус с рубашкой, установленный в нем по оси ротор с лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковыеэлементы, жестко укрепленные на под"весках, связанных с ротором посредством шарниров, установленных передрабочей кромкой скребковых элемен"тов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения коэффициентатепломассоотдачи за счет турбулизации рабочей среды, лопасти укрелле"ны на роторе или подвесках посредством шарниров.2. Аппарат по и. 1, отличающ и й с я тем, что скребковые эле"менты выполнены в виде гребенки.3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что рабочиекромки лопастей выполнены с волно.образным профилем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США йф 2564381,кл. 159-6, 1951.2. Авторское свидетельство СССРй 78923, кл. В 01 О 1/22,197 У.965438 вни писное жгоро Заказ 7728 лиал ППП "Патент"