Роторно-вакуумный пленочный испаритель Советский патент 1992 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к роторным пленочным испарителям, работающим под вакуумом, предназначенным для концентрирования жидкостей, особенно термически нестойких, так как наличие вакуума позволяет снизить температуру ведения процесса, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической, фармацевтической и пище- вой отраслях промышленности.

Известна установка для концентрирования жидкости нагревом в непрерывном процессе, содержащая горизонтальный цилиндрический корпус с рубашкой и разме- щенный в нем вращающийся цилиндр.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный пленочный испаритель, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с патрубками подвода исходной жид- кости и отвода концентрата, вторичных паров, расположенный по оси корпуса теплообменник в виде полого барабана, установленный на приводном валу и имеющий концентрично расположенные снаружи барабана трубы.

Недостатком известной конструкции является небольшая площадь испарения, что снижает производительность устройства.

Цель изобретения - повышение производительности и уменьшение габаритов за счет увеличения поверхности испарения.

Кроме того, изобретение способствует интенсивному теплообмену непосредствен- но в зоне испарения и образования пленки, что улучшает условия испарения, обеспечивает возможность ведения выпарки при низкой температуре исходной жидкости, обусловленной применением глубокого или среднего вакуума и применением подогрева дисковых элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в роторно-вакуумном пленочном испарителе, содержащем горизонтальный цилиндри- ческий корпус с патрубками подвода исходной жидкости и отвода концентрата, вторичных паров, ротор, размещенный на валу и выполненный в виде теплообменника, расположенного по оси корпуса, тепло- обменник выполнен в виде попарно установленных на валу конусообразных дисков, соединенных между собой своими основаниями с образованием замкнутой полости, плоских дисков с периферийными отверстиями, размещенных перпендикулярно валу в полости каждой пары конусообразных дисков и соединенных с их основанием, при этом каждая пара конусообразных дисков соединена одна с другой

посредством втулок с продольными пазами и снабжена прокладочными уплотнительны- ми кольцами, расположенными по торцам каждой втулки.

На фиг. 1 показан предлагаемый испаритель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1, снабженного патрубком 2 подвода исходной жидкости и патрубком 3 отвода концентрата. Через патрубки 4 отвода вторичного пара корпус 1 соединен с коллектором 5. Внутри корпуса 1 расположен ротор, включающий в себя расположенный по оси корпуса приводной вал 6, на котором размещен теплообменник, выполненный в виде дисковых элементов 7, каждый из которых представляет собой попарно установленные конусообразные диски 8, соединенные между собой своими основаниями с образованием замкнутой полости, внутри которой размещен перпендикулярно валу 6 плоский диск 9, соединенный с основанием дисков 8. С помощью диска 9 дисковый элемент 7 устанавливают на приводном валу 6. Плоский диск 9 имеет по периферии отверстия 10 для движения теплоносителя из одной половины полости дискового элемента 7 в другую. Для придания жесткости дисковым элементам 7 между дисками 8 и 9 имеются небольшие ребра жесткости 11. Дисковые элементы 7 соединены между собой специальными втулками 12, имеющими продольные пазы 13 для прохождения теплоносителя и прокладочные уплотнительные кольца 14, расположенные с обоих торцов каждой втулки 12. Коллектор 5 подсоединен к вакуумному насосу (не указан). Патрубки 4 защищены отбойным экраном 15.

Испаритель работает следующим образом.

Исходная жидкость подается в корпус 1 через патрубок 2, заполняет испаритель максимум на половину свободного объема и поддерживается на постоянном уровне. Греющий пар или другой теплоноситель подается в продольные пазы 13 втулки 12, расположенной в торцовой части испарителя. Продольные пазы 13 втулок 12 сообщаются с полостью дисковых элементов 7. Теплоноситель, последовательно пройдя вдоль испарителя по всем дискам, удаляется через последнюю втулку 12, расположенную во втором торце испарителя. При вращении ротора наружной поверхностью дисковых элементов 7 захватывается часть жидкости, образующей непрерывную пленку, испаряющуюся под воздействием интенсивного

теплообмена и вакуума. Испарение также происходит и со свободной поверхности жидкости. Вторичные пары отводятся через патрубки 4 в коллектор 5, а концентрат удаляется через патрубок 3.

Оптимальное количество дисков, их размеры определяют исходя из условий эксплуатации, гидродинамических свойств испаряющейся жидкости, конструктивных размеров испарителя.

Формула изобретения Роторно-вакуумный пленочный испаритель, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с патрубками подвода исходной жидкости и отвода концентрата, вторичных паров, ротор, размещенный по валу и выполненный в виде теплообменника, расположенного по оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения габаритов за счет увеличения поверхности испарения, теплообменник выполнен в виде попарно установленных на валу конусообразных дисков, соединенных между собой своими основаниями с образованием замкнутой полости, плоских дисков с периферийными отверстиями, размещенных перпендикулярно валу в полости каждой пары конусообразных дисков и соединенных с их основанием, при этом каждая пара конусообразных дисков соединена одна с другой посредством втулок с продольными пазами и снабжена прокладочными уплотнительными кольцами, расположенными по торцам каждой втулки.

Изобретение относится к химическому машиностроению, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической, фармацевтической и пищевой отраслях промышленности и звол уме увел стиг уста водн кажд мещ 9 пр из д щих диск стия ду прод носи лож 4-U /. - ЧУ-«SriНт SLJi/JHL-Й зволяет повысить производительность и уменьшить габариты испарителя за счет увеличения поверхности испарения. Это достигается тем, что ротор аппарата снабжен установленными перпендикулярно на приводном валу 6 дисковыми элементами 7 каждый из которых представляет собой размещенный в кожухе 8 плоский диск 9. Кожух 9 представляет собой сварную конструкцию из двух конусообразных дисков, образующих полость, внутри которой и размещен диск 9, который имеет по периферии отверстия. Дисковые элементы 7 соединены ме ду собой втулками 12, имеющими продольные пазы для прохождения теплоносителя и уплотнительные кольца, распо ложенные с обеих сторон втулки 12 3 1л 4 VI ю ел w

А-А

7/

(риг.2

6 - Б

/4

фиг.З