Роторный пленочный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01D1/22 

(54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

1

изобретение относится к роторным пленочным аппаратам, используемым для проведения процессов тепломассообмена при обработке теплочувствительных и вязких сред.

Известен роторный пленочный аппарат для проведения процессов тепломассообмена который содержит корпус с греющей рубашкой, сепаратор, устройство для подачи жидкости на стенку и ротор с распределительными лопастями, перед каждой из которых установлена дополнительная лопасть, причем дополнительная лопасть параллельна распределительной, а ее рабочая кромка направлена в сторону, противоположную направлению враш,ения ротора 1.

Недостатком аппарата такой конструкции является отсутствие продольного перемешения обрабатываемого продукта, что снижает эффективность процессов тепломассообмена.

Процессы массообмена проходят на границе раздела фаз, а процессы теплообмена на границе греюшая стенка-пленка. При обработке вязких сред или при резком увеличении вязкости поверхностных слоев в результате тепломассообмена затруднен

подвод жидкости к поверхности из глубины жидкостных валиков, двигаюш,ихся перед лопастями, или пленки необработанной жидкости, в результате чего могут иметь место значительные градиенты температур и концентраций по радиальной координате аппарата, что предполагает унос из аппарата части не прореагировавшего продукта. Скорость стекания различных слоев жидкости в пленке и валиках определяется, в основном силой тяжести и вязкости продукта. Но вы вод из аппарата обработанной жидкости или задержка в аппарате той части продукта, которая обработана не полностью, в таком аппарате не обеспечиваются.

Цель изобретения - интенсификация

15 тепломассообмена за счет перемещения различных слоев жидкости в осевом направлении и регулирования их времени пребывания в рабочей зоне.

20 Эта цель достигается за счет того, что в предлагаемом аппарате дополнительная лопасть снабжена ребрами, расположенными по обе ее стороны перпендикулярно поверхности и наклонно к ее рабочей кромке.

На фиг. 1 представлен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1 с греющей рубашкой 2, сепарирующее устройство 3, верхний 4 и нижний 5 подшипниковые узлы. Внутри аппарата расположен ротор, состоящий из вала 6, на котором укреплены распределительные 7 с дополнительными 8 лопастями. Аппарат снабжен штуцером 9 для ввода продукта, устройством 10 для его распределения по рабочей поверхности, штуцером 11 для вывода вторичного пара и штуцером 12 для вывода целевого продукта. По обе стороны дополнительной лопасти перпендикулярно ее плоскости установлены ребра 13 и 14.

С целью изменения осевой скорости различных слоев обрабатываемого продукта ребра установлены наклонно к рабочей кромке дополнительной лопасти, при этом в совокупности ребра 13 и 14, соответственно друг с другом на всех лопастях ротора, могут моделировать винтовые линии с одинаковым или противоположным направлением вращения.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный продукт подается в верхнюю часть аппарата через штуцер 9 и с помощью распределительного устройства 10 поступает на рабочую поверхность корпуса 1 в виде тонкой пленки, лопасти 8 собирают жидкость с рабочей поверхности в валики, причем часть продукта проходит в зазор между лопастями 7 и 8 и распределяется лопастью 7 вновь на рабочую поверхность, так как по обе стороны дополнительной лопасти расположены ребра 13 и 14, причем плоскости ребер перпендикулярны плоскостям дополнительных лопастей и в то же время расположены под углом к их рабочей кромке, то слои жидкости непосредственно перед

дополнительной лопастью ив зазоре между лопастями приобретают осевую составляющую скорости, величина которой зависит от угла наклона ребер по отношению к рабочей кромке дополнительной лопасти, угловой скорости вращения ротора, физических свойств продукта.

Конструктивно ребра могут быть выполнены из пластин прямолинейного или криволинейного профиля и расположены таким образом, что в совокупности друг с другом

ребра 13 и 14 моделируют винтовые линии одного или разных направлений вращений. Таким образом, какие-то слои жидкости могут задерживаться в аппарате, а какие-то выводиться из него быстрее, т. е. имеется возможность регулирования времени пребывания продукта в рабочей зоне. Такое принудительное перемещение различных слоев жидкости вдоль оси аппарата при одновременном ее перераспределении по радиусу в результате наличия дополнительной лопасти значительно интенсифицирует

процессы тепломассообмена.

Формула изобретения

Роторный пленочный аппарат по авт. св. № 676293, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет перемещения различных слоев жидкости в осевом направлении и регулирования их времени пребывания в рабочей зоне, дополнительная лопасть снабжена ребрами, расположенными по обе ее стороны перпендикулярно поверхности и наклонно к ее рабочей кромке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2166008, приоритет 15.08.75.