Пленочный аппарат Советский патент 1991 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к роторным пленочным аппаратам, используемым для проведения процессов тепломассообмена при обработке вязких и термолабильных продуктов, и может быть использовано в пищевой промышленности для выпаривания соков, глицериновой воды, экстрактов пектина и других подобных продуктов.

Целью изобретения является повышение интенсивности тепломассообмена за счет увеличения межфазной поверхности путем диспергирования части обрабатываемого продукта.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с тепло-обменной рубашкой 2, расположенный внутри него соосный ротор 3, состоящий из вала 4 и установленных на нем лопастей 5. В лопастях 5 выполнены продольные окна 6 для перетока обрабатываемой жидкости, на тыльной поверхности 7 лопастей 5 установлены отбойные пластины 8 и дополнительная лопасть 9, которая расположена между окнами 6 и рабочей поверхностью 10 корпуса 1, частично перекрывая радиальный зазор между концом основной лопасти 5 и рабочей поверхностью 10 корпуса 1. Поперечное сечение окон 6 сужается в направлении от фронтальной 11 к тыльной 7 поверхности лопасти 5. На фронтальной поверхности 11 лопасти 5 установлен козырек 12, расположенный над ближним к оси аппарата краем окна 6.

Тыльная поверхность 7 лопасти 5 между окнами 6 и концом лопасти 5, а также фронтальная поверхность 13 дополнительной лопасти 9 выполнены криволинейными и образуют проходное сечение для продукта в виде сопла 14.

Аппарат снабжен сепарационной камерой 15, разгрузочной камерой 16, патрубками ввода исходного продукта, вывода готового продукта 18, ввода теплоносителя

19,вывода отработанного теплоносителя

20,вывода вторичных паров 21. На валу 4 ротора 3 установлены отбойные диски 22. Привод ротора осуществляется через кли- ноременную передачу 23.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный продукт поступает в аппарат через патрубок 17 и распределяется лопастями 5 по обогреваемой рабочей поверхности 10 корпуса 1. Обогрев корпуса 1 осуществляется подачей теплоносителя в теплообменную рубашку 2 через патрубок 19. Под воздействием основных 5 и дополнительных 9 лопастей продукт накапливается перед ними в виде носовых волн. При этом часть объема носовых волн перетекает за лопасть через сужающиеся окна бив пространстве, образованном тыльной поверхностью 7 основной лопасти 5 и фронтальной поверхностью 13 дополнительной лопасти 9. Ввиду сужения сечений обоих каналов потоки продукта ускоряются и в месте их соударения происходит диспергирование струй продукта с образованием дисперсного капельного потока, выбрасываемого в сторону, противоположную направлению вращения вала 4 и ротора 3. Достигнув отбойной пластины 8, капельный поток отбрасывается к рабочей поверхности 10 корпуса 1. Козырек 12 способствует

принудительной подаче продукта в окна 6, тем самым увеличивая скорость истечения струи и у окна 6.

Таким образом, продукт, интенсивно

испаряясь как с поверхности пленки за лопастью, так и с поверхности капель, стекает в разгрузочную камеру 16 и выводится через патрубок 18. Вторичные пары поднимаются в сепарационную камеру 15 и выводятся

0 через патрубок 21, при этом капли, увеличенные паром, отделяются отбойными дисками 22 и возвращаются на рабочую поверхность аппарата.

Дополнительная лопасть 9, установлен5 ная на тыльной поверхности 7 основной лопасти 5 между окнами для перетока обрабатываемого продукта 6 и рабочей поверхностью 10 корпуса 1, частично перекрывая радиальный зазор, образованный

0 концом основной лопасти 5 и рабочей поверхностью 10 корпуса 1,позволяет создать дополнительный переток обрабатываемого продукта в радиальном направлении в пространстве, образованном тыльной поверх5 ностью 7 основной лопасти 5 и фронтальной поверхностью 13 дополнительной лопасти 9, Соударение двух потоков, основного, вытекающего из окон 6, и дополнительного, приводит к диспергированию продукта в ка0 пельный факел, направленный в сторону, противоположную вращению вала 4 ротора 3. При этом трансформация сплошных струй продукта в капельный поток приводит к увеличению межфазной поверхности испаре5 ния, что интенсифицирует массоперенос с поверхности жидкости в парогазовое пространство.

Сечение окон 6 для перетока продукта сужается в направлении от фронтальной 11

0 к тыльной 7 поверхности основной лопасти 5, что необходимо для увеличения кинетической энергии потока жидкости, истекающей через окна 6.

Тыльная поверхность 7 основной ло5 пасти 5 и фронтальная поверхность 13 дополнительной лопасти 9 выполнены криволинейными, образуя проходное сечение для продукта в форме сопла 14. Такое исполнение позволяет увеличить кинетиче0 скую энергию радиального потока, причем криволинейность стенок сопла позволяет снизить до минимума потери напора при сужении потока жидкости в сопле 14.

Увеличение кинетической энергии Двух

5 потоков (в окнах бив пространстве между основной 5 и дополнительной 9 лопастями) приводит к более интенсивному диспергированию продукта при соударении струй.

Достижение поставленной цели обеспечивается за счет совокупности всех заявленных отличительных признаков. Расположение дополнительной лопасти 9 между окнами 6 для перетока продукта и рабочей поверхностью 10 корпуса 1, причем дополнительная лопасть 9 частично перекрывает радиальный зазор, образованный концом основной лопасти 5 и рабочей поверхностью 10 корпуса 1, а также тыльная поверхность 7 основной лопасти 5 и фронтальная поверхность 13 дополнительной лопасти 9 выполнены криволинейными и образуют проходное сечение для продукта в форме сопяа 14, соответствуют критерию существенные отличия.

Таким образом, устройство при его использовании позволяет увеличить межфзз- ную поверхность в системе жидкость -пар (газ), что приводит к росту массового потока со свободной поверхностью жидкости, а следовательно, к росту производительности аппзпзта по сравнению с прототипом. Формула изобретения Пленочный аппарат, содержащий корпус с игплообменнной рубашкой, ротор с

лопастями, имеющими окна для перетока продукта, отбойные пластины, установленные на тыльной стороне лопастей, о т- личающийся тем, что, с целью

интенсификации тепломассообмена за счет увеличения межфазной поверхности путем диспергирования части обрабатываемого продукта, лопасть снабжена дополнительной лопастью, установленной на тыльной

стороне основной лопасти и расположенной между окнами для перетока обрабатываемого продукта и рабочей поверхностью корпуса, частично перекрывая радиальный зазор между концом основной лопасти и рабочей поверхностью корпуса, окна для перетока продукта имеют поперечное сечение, сужающееся в направлении от фронтальной к тыльной поверхности основной лопасти, тыльная поверхность

основной лопасти и фронтальная поверхность дополнительной лопасти выполнены криволинейными и образуют проходное сечение для продукта в форме сопла.

П

72

И

О

Изобретение относится к роторным пленочным аппаратам, используемым для проведения процессов тепломассообмена при обработке вязких и термолабильных продуктов, и может быть использовано в пищевой промышленности для выпаривания соков, глицериновой воды, экстрактов пектина и других подобных продуктов. Целью изобретения является повышение интенсивности тепломассообмена за счет увеличения межфазной поверхности путем диспергирования части обрабатываемого материала. Роторный пленочный аппарат содержит корпус с теплообменной рубашкой, ротор, выполненный с лопастями, имеющими окна для перетока обрабатываемого продукта, отбойные пластины, установленные на тыльной стороне лопастей, основная лопасть снабжена дополнительной лопастью, установленной на тыльной стороне основной лопасти и расположенной между окнами для перетока обрабатываемого продукта и рабочей поверхностью корпуса, частично перекрывая радиальный зазор между концом основной лопасти и рабочей поверхностью корпуса: поперечное сечение окон для перетока продукта сужается в направлении от фронтальной к тыльной поверхности основных лопастей, тыльная поверхность основной лопасти и фронтальная поверхность дополнительной лопасти выполнены криволинейными и образуют проходное сечение для продукта в форме сопла. 2 ил.

0лг2