Тепломассообменный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 

(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение ОТНОСИТСЯ К конструкциям тонкопленочньк роторных айпаратоВ; используемьох для проведения процессов тепломассообмена при обработке термолабильных, вязких и кристаллизующихся веществ в химической, пищевой, химико-фармацевтической и микробиологической промышленностях.

Известен тонкопленочный роторный аппарат с подвижными лопатками, прикрепленными к ротору при помощи подвесок равной длины, расположенных попарно в плоскостях, перпендикулярных к оси аппарата и подвижно сочлененных с ними и корпусом ротора при помощи пальцев таким образом,что расстояние меящу местами сочленений на Ыопатках равно расстоянию между местами соответствующих сочленений на роторе 1,

Недостатки устройства - срыв тонкой пленки с рабочей поверхности корпуса как результат радиального прижатия лопастей к корпусу аппарата, загрязнение продукта в результате трения лопатки о корпус.

В случае непараллелькости осей ротора и корпуса кромка лопасти также непараллельна образующей греющей поверхности, поэтому зазоры в верхней и нижней точках различны. Лопасть одной точкой касается корпуса, происходит ее истирание и из-за различной толщины жидкостного слоя, остающегося за лопастью, различны условия теплс 1ассробмена по высоте лопасти, что снижает надежность работы аппарата.

Касайие лопастью корпуса одной точкой происходит в течение всего времени эксплуатации устройства, так как при перекосе оси ротора относительно оси корпуса невозможно истирание лопастей по всей рабочей кромке.

Известен тонкопленочный испаритель, содержащий корпус с рубашкой, ротор, состоящий из вала, на котором известным способом укреплены лопатки. На внутренней стенке корпуса в верхней и нижней точках приварень направляющие полосы, а на концах лопастей соответственно им (полосам) укреплены шарикоподшипники. С помощью первоначального подбора толщины полос и размеров шарикоподшипников возможно регулирование величины зазора между кромкой лопасти и корпусом аппарата 2,

Недостатки известной конструкции возможные заклинивания шарикоподшипников при обработке полимеризирующийся, кристаллизующихся и коррозионных сред, ненадежная работа .подшипников за счет деформации лопасти по длине в результате температурных или сдвиговых напряжений, залипание направляющейполосы и отжатие лопаст от стенки, т.е. увеличение зазора и снижение турбулизации пленки , применение дорогостоящих деталей {под.ШИП НИКОВ ) .

Известен тепломассообменный аппарат, который содержит ротор в виде вала с прикрепленными с помощью шарниров лопастями, причем оси шарниров .расположены в. плоскости, перпендикулярной OC5J ротора, а вал выполнен гибким 3 . .(,

Однако невозможно изготовлениевала гибким в аппаратах большого диаметра и самоустанавливание лопаст -в плоскости, перпендикулярной оси вала. Гибкий вал ведет к значитель-. ным колебаниям ротора, в то время как величина зазора между кромкой лопасти и корпусом, не должна превышать 2 мм, В случае несоосности вала и корпуса возможно заклинивание ротбра, так как лопасть не может перемещаться в плоскости поперечного сечения аппарата,

Цель изобретения - увеличение надежности работы аппарата, упрощение его изготовления, снижение требова.ний к сборке,

,Поставленная цель достигается тем, что устройство для крепления выполнено в виде Т-образного элемента, концы которого закреплены в шарнирах, при этом один конец закреплен на валу, а два другие расположены параллельно ему и закреплены на лопасти,.

На фиг. 1 изображена схема аппарата, общий вид,на фиг.2 - тоже попе.речное сечение,на фиг.З - схема крепления лопастей к валу ротора.

Аппарат состоит из корпуса 1 с рубашкой. Внутри аппарата расположен ротор с ПОДВИЖНО закрепленными лопастями 2, которые крепятся к валу 3 с помощью Т-образных элементов 4, концы которых являются пальцами цилиндрических шарниров 5 и 6.

Геометрическая ось ротора может быть непараллельна оси корпуса, кроме того, ротор и корпус могут быть несоосны, так как лопасть при таком креплении имеет две степени свободы. Аппарат работает следующим образом. Исходный продукт подается в верхнюю часть корпуса 1 и распределяется по внутренней поверхности аппарата, стекая вниз под действием силы тяжести. Лопасть 2 набегает на пленку, образуя перед собЬй валик, в котором возникает гидродинамическая сила, отжимающая лопасть 2 от, стенки. Лопасть 2 имеет две степени свободы, т.е. может вращаться как вокруг оси

5 шарнира 5, параллельной валу, так и вокруг оси шарнира 6, перпендикулярной валу 3, поэтому она под действием гидродинамической силы установится таким образом, что ее рабочая кромка будет параллельна образующей корпуса 1, так как только в этом случае моменты от сил, действующих .на лопасть, будут уравновешены. Таким образом, повышается надежность работы предлагаемого аппарата даже в случае больших допусков . на его сборку и несоосности и непараллельности геометрических осей ротора и корпуса.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, включающий корпус с рубашкой, сепарирующее устройство, ротор в виде вала с лопастями и устройство для креп5 ления лопастей, содержащее шарниры, отличающийся тем, чтс, с целью увеличения надежности работы аппарата, прощения его изготовления и снижения требований к

0 сборке, устройство для крепления выполнено в виде Т-образного элемента, концы которого закреплены в шарнирах, при этом один конец закреплен на валу, а два другие распо ложены параллельно валу и закреплены на лопасти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 205808, кл. В 01 D 3/30,03,11,66,

0 2, Патент Японии № 38-2969, кл. 13 В 9, II сер., 1963.

3, Авторское свидетелхьство СССР № 626785, кл. В 01 D 3/30,14,03,77 (прототип),