Роторный пленочный выпарной аппарат

(23) ПриоритетОпубл ннов ано 15, 0 2, 82, Бюллетень Ж бДата опублнкованнв опнсаннп 15.02.82(5 М. Кл. В 01 О 1/22 Гооударстмнный каннтет по делан изобретений н открытнй(7) Заявитель Сумский филиал Харьковского сщ политехнического института и В РНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРА аппарат недостаточно так как в процессеОднако этроизводител му машиностроениюторным выпарным амым для обработкинеорганицеских и енпл соединении нестойких жи ческическибыть спользован ицеской и ности д карбами ацев ышле ама, пирт нтиб ля уда,в, кислот тиков и др зобретение относится к химиче в частности к ропаратам, применяерастворов и плавоврганицеских химиособенно термидкостей, и можетв химической, фарщевой отраслях проаривания капролак 1 оммиацной селитры,лицерина, соков,гих продуктов,Известен роторный пленочныи выпар-, ной аппарат для термолабильных жидкостей, содержащий вертикальный корпус и размещенную в нем теплообменную поверхность, выполненную в виде пакета полых обогреваемых дисков, укрепленных на полом валу с отверстиями для подачи жидкости на поверхность указанных дисков, установленную с возможностью вращения те опередаци не участвует внутрняя поверхность корпуса аппарата, атакже имеет недостаточную эффектив"ность, поскольку пленка жидкости дои "жется на греющей поверхности роторас малой скоростью и неравномерна потолщине,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности к достигаемому результату является роторный пленочный выпарной аппарат для обработки термически нестойких продуктов,содержащий вертикальный цилиндрический корпус с греющей рубашкой, распределительные устройства для выпариваемой жидкости, выполненные в видецилиндрицеских перфорированных бара"банов с боковыми отверстиями и размещенные одно под другим на приводном валу, переточные устройства и питатель, установленный над верхнираспределительным устройством 33 90472Этот аппарат недостаточно эффективен и производителен, поскольку впроцессе теплообмена не уцаствует поверхность вращающихся устройств, атакже не в полной мере используетсятурбулизация пленки жидкости, движущейся по поверхности теплообмена.Целью изобретения является интенсификация процесса выпаривания, атакже повышение производительности 1 Оаппарата за счет увеличения поверхности теплопередаци,Укаэанная цель достигается тем,что в роторном пленочном выпарномаппарате, содержащем вертикальный 15цилиндрический корпус с греющей рубашкой, распределительные устройства для выпариваемой жидкости, выполненные в виде цилиндрицеских перфорированных барабанов с боковыми от- Иверстиями и размещенные одно под дру".гим на приводном валу, перетоцныеустройства и питатель, установленныйнад верхним распределительным устройством, причем перфорированные бараоаны снабжены греющими элементами,укрепленными на иХ наружной поверхности и выполненными в виде полых ребер, перфорированные барабаны снабжены греющими элементами, укрепленными ЗО0на их наружной поверхности и выполненными в виде полых ребер, при этомприводной вал выполнен полым и подключен к полым ребрам, которые могутбыть установлены с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения приводного вала, перфорированныебарабаны снабжены отбойными пластинами вдоль полых ребер и, кроме того,аппарат может быть снабжен лопастя Оми, укрепленными на перфорированныхбарабанах и размещенными между полыми ребрами. 1 4ротора, способствуя интенсификациипроцесса выпаривания.На Фиг, 1 изображен роторный пленочный выпарной аппарат, разрез; нафиг, 2 - аппарат А-А на фиг. 1, поперечный резрез; на фиг. 3 - выполнение полых ребер изогнутыми, вариант;на Флг. 4 - то же, вариант; на фиг,5полое ребро с отбойной пластиной,поперечный разрез; на Фиг. б - роторс полыми ребрами и лопастями междуними, поперечный разрез,Аппарат состоит из цилиндрическоговертикального корпуса 1, снабженногогреющей рубашкой 2 со штуцером 3 дляввода греющего пара и штуцером 4 дляввода конденсата, пустотелого приводного вала 5 с размещенными на немраспределительными устройствами ввиде цилиндрических барабанов б,имеющих отверстия 7 для истеченияжидкости, На барабанах 6 установленыполые вертикальные ребра 8, сообщающиеся через коллекторное устройство9 с полостью вала 5 посредством окон10, Днище 11 барабана б снабженокольцевым желобом 12 для сбора конденсата. Внутрь вала 5 встроена труба 13 с отсасывающими трубками 14для удаления конденсата из греющейполости, В верхней части аппаратаимеется питательный штуцер 15 для авода обрабатываемой жидкости, питающееустройство 16 в виде усеченного конуса, штуцер 17 для вывода вторичного пара и брызгоотстойник 18, Днище11 барабанов 6 и перетоцные устройства 19, установленные в нижней части каждой секции, снабжены окнами20 и 21 для прохода вторичного пара,Вал 5 с закрепленными на нем распределительными устройствами приводитсяво вращение с помощью привода 22,На барабанах 6 вроль тыльной сторонылопастей 8 могут быть закреплены отбойные пластины, установленные с зазором, равным заданной толщине пленки жидкости. Для ввода греющего парав полость приводного вала 5 предусмотрен штуцер 23, а для вывода конденсата из указанной полости - штуцер 24, Для вывода из аппарата упаренного, продукта служит штуцер 25,Аппарат работает следующим образом.Обрабатываемая жидкость подаетсяв аппарат через штуцер 15 и направтляется питательным устройством 16 в Установка полых обогреваемых реберна вращающихся распределительных устройствах значительно увеличивает теплопередающую поверхность,и, тем самым, повышает производительность аппарата. Кроме того, оребренное ротационное устройство позволяет более эффективно проводить процесс тепло- обмена между пленкой упариваемой жидкости и греющей поверхностью ротора,а также активизировать турбулиэацию жидкостной пленки на внутренней поверхности обогреваемого корпуса с . помощью капель, срывающихся с ребер4"21 О формула изобретения 5 30 35 40 рам. 5055 5 90барабан 6. Истекая в виде струй через отверстия , жидкость затем растекается тонкой пленкой на поверхности полых ребер Ь под давлением центробежных сил и сил Кориолиса, Греющийпар подается в рубашку 2 через штуцер 3, а также в полость ребра 8 через штуцер 23, полость вала 5 окна 10 и коллекторное устройство 9. Наповерхности ребер 8 происходит интенсивный теплообмен между горяцей стенкой последних и быстродвижущейсятонкой пленкой жидкости, в результатечего жидкость упаривается. Стекающаяс кромок ребер 8 жидкость попадаетдалее на обогреваемую внутреннююповерхность корпуса 1, растекаетсяпо ней в виде пленки, движущейся поддействием сил тяжести вниз и упаривается вторично, При этом непрерывная турбулизация пленки на поверхности корпуса за счет ударного воздействия жидкости, срывающейся с кромокребер 8, также способствует интенсификации процесса теплообмена. Вторичный пар выводится из аппарата черезштуцер 1, перед которым установленбрызгоотстойник 18, Конденсат греютщего пара из рубашки 2 выводитсячерез штуцер 4, а из желобов 12 через штуцер 24 с помощью отсасывающихтруб 14, соединенных с общей конденсатоотводной трубой 13, Обрабатываемая в верхней секции идкость с помощью перетоцного устройства 19 поступает в нижележащую секцию на последующую обработку, При установкена барабанах 6 отбойных пластин 26(фиг, 5) обрабатываемая жидкость упаривается на обеих сторонах ребер 8,Лопасти 2 (фиг. 6), закрепленныена барабанах 6 между полыми ребрами8, соприкасаясь с пленкой жидкостина внутренней поверхности корпуса 1,способствуют активному перемешиваниювязкой жидкости, Количество секцийаппарата выбирается в зависимости оттребуемой степени упаривания продукта. Последний выводится из аппарата. через штуцер 25,Таким образом, увеличение тепло- передающей поверхности. повышает производительность аппарата. При этом габариты аппарата не увеличиваются. Интенсификация процесса выпаривания достигается за счет эффективного теплообмена между пленкой и ребрами, а также за сцет активной турбулизации жидкостной пленки на внутренней по"верхности обогреваемого корпуса каплями жидкости, срывающимися с полыхребер.Кроме того, в аппар:те возможнаэффективная обработка жидкостей сувеличивающейся по мере упариваниявязкостью, а также эффективная обработка термически нестойких продуктов 0 благодаря незнацительному временипребывания продукта на теплопередаю")цих поверхностях,. Аппарат можно использовать в качестве ректификатора,если в полость ребер подавать хладо агент, а в рубашку - теплоноситель, атакже в кацестве конденсатора, еслив полость ребер и в рубашку подаватьхладоагент, а пар на конденсацию вводить снизу аппарата. 1, Роторный пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный цилиндрицеский корпус с греющей рубаш"кой, распределительные устройства длявыпариваемой жидкости, выполненные ввиде цилиндрических перфорированныхбарбанов с боковыми отверстиями иразмещенные одно под другим на приводном валу, переточные устройстваи питатель, установленный над верхним распределительным устройством,о т л и ц а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации процесса выпаривания и повышения производительности аппарата за счет увеличения поверхности теплопередачи, перфорированные барабаны снабжены греющимиэлементами, укрепленными на их наружной поверхности и выполненными в видеполых ребер,2. Аппарат по и, 1, о т л и ц а ющ и й с я тем, что приводной вал выполнен полым и подключен к полым реб 3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и ц а ю щ и й с я тем, цто полые реб" ра установлены с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения приводного вала.4. Аппарат по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто перфориро" ванные барабаны снабжены отбойными пластинами, установленными вдоль полых ребер.5, Аппарат по пп 1-, о т л ич а о щ и й с я тем, что он снабженлопас.тяни, укрепленными на перфорированных барабанах и размещеннымимежду полыми ребрами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 363198, кл, 8 01 О 1/22,192,ь 2. Авторское свидетельство СССР й 3 Я 33 кл, В 01 0 1/22, 192904721 Заказ 197/10 Тираж 732 ПодлисноеВНИИПИ Государственного комитета СССРло делам изобретений и открытий113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,Составитель Е СотниковаРедактор М Недолуженко Техред М,Надь Корректор М. Шароши