Роторный пленочный аппарат Советский патент 1982 года по МПК A23C3/00 

(54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструн ции роторного пленочного аппарата и может быть использовано в пищевой и химической промышленности для проведения процессов тепло- и массообмена при обработке теплочувствительных продуктов, например, при досгущении молочной сыворотки до б5% сухих веществ при производстве молочного сахара и белково-углеводного концентрата.

По основному авт.св. If 793532 известен аппарат, содержащий вертикальную камеру, образованную двумя параллельно расположенными цилиндрическими поверхностями, роторы, уста новленные соосно соответствующим цилиндрическим поверхностям камеры, теплообменные рубашки, патрубки для подвода и отвода обрабатываемого продукта и теплоносителя, а также патрубок отсоса выделяющихся паров.

В этом аппарате, вследствие резкого увеличения, непрерывного и

радикального обновления поверхности контакта фаз при распылении пленки скребками и преобразовании факела распыла вновь в пленку, интенсивность процессов тепло- и массообмена увеличена в 2-3 раза по сравнению с традиционными роторными пленочными аппаратами типа Лува и Самбёй 1 .

Недостатками известного аппарата являются необходимость синхронизации вращения роторов; невозможность применения наиболее универсальных роторных устройств - роторов с шарнирно закрепленными скребками.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности в работе.

Указанная цель достигается тем, что в роторном аппарате цилиндрические поверхности камеры контактируют между собой с образованием кромок таким образом, что одна из кромок лежит на линии, соединяющей центры роторов и образована пересечением дуг, радиус кривизны которых состав ляет 1,05-1,1 от радиуса ротора, а другая кромка образована соответственно дугами 1,2-1,3 от радиуса ротора при радиальном расположении скребков. Такое выполнение камеры обеспечи вает условие, при котором в пространстве между кромками шарнирные скребки смежных роторов под действием центробежной силы занимают радиальное положение, но круговые тра ектории концов скребков не пересека ются между собой, что дает возможность осуществить привод роторов по наиболее простой схеме - от индивидуальных- электродвигателей. Кроме того, в районе кромок скреб ки роторов воздействуют на пленку продукта с углом атаки порядка 90, т.е. ротор с шарнирно закрепленными скребками у кромок трансформируются в ротор с маятниковыми (осциллирующими) скребками, характеризующийся высокими значениями коэффициентов тепло- и масоообмена при глубоком выпаривании раствора вплоть до сухого остатка. Геометрическая форма корпуса обусловлена также необходимостью создания условий для плавного выхода скребков с кромки при распылении пленки, а также для безударног входа скребков на противоположную кромку при преобразовании факела рас пыла вновь в пленочный поток. На фиг. 1 изображен роторный пленочный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1. Аппарат включает вертикальную ка меру в виде цилиндрических поверхнос тей 1, выполненных с разрывом (щелью по периметру и неразъемно соединенны между собой сваркой с образованием кромок 2 и 3, теплообменную рубашку j, роторы в виде валов 5 и 6, на ко торых закреплены диски 7 с шарнирно установленными скребками 8, сепарационное пространство 9, штуцера 10 и 11 для подачи и отвода продукта соответственно, штуцер 12 отсоса па ров, штуцеры 13 и 1 ввода и вывода теплоносителя. Вращение роторов осу ществляется от индивидуальных приво дов 15. Кромка 2 расположена на лиНИИ, соединяющей центры роторов и образована пересечением дуг, радиус кривизны которых составляет 1,051,1 от радиуса ротора, а кромка 3 образована соответственно дугами 1,21,3 от радиуса ротора. Расстояние между центрами смежных роторов равно максимальному диаметру ротора при радиальном расположении скребков. Роторный пленочный аппарат работает следующим образом. Раствор (суспензия), например частично сгущенная молочная сыворотка, по штуцеру 10 непрерывно подается в аппарат между кромками 2 и 3 на вращающиеся шарнирные скребки 8. Раствор захватывается скребками 8 и распределяется ими по теплопередающей поверхности в виде равномерной пленки. При движении пленки вдоль теплопередающей поверхности в условиях интенсивного перемешивания ее скребками 8, сопровождается циклическим распылением с кромки 2 и преобразованием факела распыла вновь в пленочный поток на противоположной кромке 3, происходит высокоинтенсивный теплои массообмен, так как поверхность испарения увеличивается на несколько порядков в сравнении со свободной поверхностью пленки и, кроме того, поверхность испарения непрерывно и радикально обновляется вследствие механического распыления пленки и практически мгновенной коалесценции (агрегирования) капель (частиц продукта). Сгущенный раствор по штуцеру П непрерывно отводится из аппарата на дальнейшую обработку. Предлагаемый роторный пленочный аппарат, обладая высокой интенсивностью процессов тепло- и массообмена, позволяет использовать в нем самые универсальные из роторных устройств - роторы с шарнирными скребками. Предлагаемый роторный аппарат по сравнению с известным более прост в изготовлении и монтаже, имеет высокую эксплуатационную надежнсть. Так как угол атаки скребка практически постоянно изменяется вдоль всего периметра камеры от S - 60 до 90, скребки подвергаются неизбежным при этом вибрациям, что исключают возможность заклинивания, шарниров скребков, т.е. обеспечиваются надежные условия для обработки кристаллизующихся, полимеризующихся и коррозионных продуктов. Формула изобретения Роторный пленочный аппарат по авт. св. № 793552, отли чающи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, цилиндрические поверхности контактируют между собой с образованием кромок таким образом, что одна из кромок лежит на линии, соединяющей центры роторов и образована пересечением дуг радиус кривиз129

1S 2 ны которых составляет ,05-1,1 от радиуса ротора, а другая кромка образована соответственно дугами 1,2- 1,3 от радиуса ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I 1. Авторское свидетельство СССР N- 793552, кл. А 23 С 3/00, 1978.