Роторный пленочный аппарат

Роторный пленочный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11789123

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (51) М, Кл.З

В 01 D 1/22 (22) Заявлеио 050377 (21) 2457758/23-26

4 с присоединением заявки ¹ осударствениый комитет

СССР

ho делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

ОПубЛИКОВаНО 231280. БЮЛЛЕТЕНЬ 1Чо 47 (53) УДК 66 ° 048 ° .541 (088.8) Дата опубликования описания 2 3.1 2.80

Ю, В. Ердяков, Н. Г. Павлов, В. М.

Г. A. Мартиновский, А. Б. Мамовтов (72) Авторы изобретения а» I 3 у (71) За я в ител ь (54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

Предлагаемое изобретение о1 носится к роторным пленочным аппаратам, применяемым в тепломассообменных процессах и может быть использовано, например при концентрировании высоко- 5 вязких растворов полимеров и.суспензий, при обработке термочувствительных продуктов из жидкостей, склонных к деструкции, инкрустации и т.д. йэвестен роторный пленочный аппа- 10 рат, включающий корпус с рубашкой и ротор с жесткозакрепленными на нем лопастями, эа которыми укреплены серповидио изогнутые скребки с гребенчатой рабочей кромкой. При подаче в 1,5 такой аппарат обрабатываемой среды она через зазор, образованный кромкой лопасти с теплопередающей поверхностью. корпуса, поступает в зону, ограниченную сверху серповидной поверхностью 20 скребка, где происходит разрушение ламинарного пограничного слоя и перемешивание жидкостных слоев между собой. Выход жидкости из зоны, ограниченной поверхностью скребка, осущест- 25 вляется через зазоры рабочей кромки скребки (1).

Однако для обеспечения в этом аппарате в процессе обработки высоковяэких жидкостей, например растворов по- 30 лимеров, высоких коэффициентов теплоотдачи необходимо, чтобы зазоры между зубьями гребенчатого скребка были малы, т,е. гребенка-скребок должна быть достаточно частой. В этом случае при обработке растворов полимеров усиливается зарастание зазоров гребенчатого скребка, в результате чего аппарат приходится часто останавливать для чистки. С другой стороны, если зазоры между зубьями гребенчатого скребка являются достаточно большими, то такой скребок не в состоянии обеспечить требуемой турбулизацйи обрабатываемой среды и, кроме того, за зубьями гребенчатого скребка оголяется большая часть теплообменной поверхности.

Известен также роторный пленочный аппарат, содержащий корпус с рубашкой и ротор с жестко закрепленными на нем отбойными лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые ножи, укрепленные на подвесках, связанных с ротором посредством шарниров. В этой конструкции аппарата возможна как жесткая, так и шарнирная связь подвесок со скребковыми ножами. Для обеспечения шарнирной связи шарниры установлены непосредственно на скребковых ножах (2).

789123

Недостатком такого аппарата является невысокая надежность работы скребковых ножей. Это объясняется тем, что поджатие скребковых ножей к теплопередающей внутренней поверхности корпуса осуществляется набегающим потоком обрабатываемой среды, т.е. гидродинамически, так как шарниры, связывающие ротор с подвесками, установлены за рабочими кромками скребковых ножей.

Это в процессе работы аппарата при ло- кальной деформации его корпуса или при пригорании обрабатываемой среды на теплопередающей поверхности ведет к заклиниванию ротора, изгибу и даже излому подвесок.

В случае шарнирной связи подвесок, со скребковыми ножами возможно глиссирование скребковых .ножей по теплопере дающей поверхности корпуса, что резко снижает интенсивность теплрпереноса.

Кроме того, установка шарнира не ф только на роторе, но и на скребковом ноже усложняет конструкцию аппарата, ведет при обработке, например растворов полимеров СКИ-З, СКД и т.д. к его зарастанию, что способствует потере подвижности скребка и затрудняет обеспечение его надежной стыковки с корпусом аппарата.

Указанные выше причины приводят к дальнейшему понижению надежности работы скребкового ножа.

Цель изобретения — повышение надежности работы скребковых ножей.

Поставленная цель достигается тем, что в роторном пленочном аппарате, включающем корпус с рубашкой и ротор с жестко закрепленными на нем отбойными лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые ножи, жестко укрепленные на подвесках, связанных с ротором пос- 40 редством шарниров,.шарниры установлены на роторе по ходу его вращения пе" ред рабочей кромкой скребковых ножей.

Кроме того, с целью интенсификации теплообмена за счет снижения вяэ-

I кости жидкостей, например неньюто новских, отбойные лопасти выполнены ступенчатой формы. Установка шарниров на роторе по ходу его вращения перед рабочими кромками скребковых ножей обеспечивает центробежное прижатие скребковых ножей к теплообменной поверхности корпуса аппарата, при этом исчезает опасность заклинивания ротора и повреждения подвесок, т.е. обеспечивается надежная работа аппарата с сохранением высоких коэффициентов теплоотдачи.

В случае исполнения отбойных ло- jQ пастей ступенчатой формы обеспечивается поджатие обрабатываемой среды к теплообменной поверхности корпуса и этим повышается скорость сдвига неньютоновских жидкостей, что уменьшает 65 их вязкость, ведет к интенсификации теплообмена.

Кроме того, такое исполнение отбойных лопастей уменьшает механи" ческий унос жидкости из аппарата за счет уменьшения брыэгообраэования, а также увеличивает удерживающую способность аппарата.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид и гидравлическая картина движения обрабатываемой средыу на фиг. 2 и 3варианты выполнения лопастей ступенчатой формы.

Аппарат состоит иэ цилиндрического корпуса 1, окруженного рубашкой 2, ротора 3, установленного по оси.аппарата с жестко закрепленными на нем отбойными лопастями 4, подвесок 5 с жестко закрепленными на них скребковыми ножами 6. Между лопастями 4 и подвесками 5 установлены пружины 7, усиливающие прижатие скребковых ножей к корпусу аппарата, Шарниры 8 установлены на роторе 3 по ходу его вращения перед рабочими кромками скребковых ножей 6.

Аппарат работает следующим образом.

При вращении ротора 3 рабочие кромки скребковых, ножей 6 центробежной силой прижимаются к теплообменной поверхности корпуса 1. Обрабатываемая среда скребковыми ножами 6 снимается с теплообменной поверхности корпуса 1, проходит над скребковыми ножами 6 и переливается через них в зазоры между скребковыми ножами 6 и отбойными лопастями 4, В дальнейшем обрабатываемая среда подхватывается отбойными лопастями 4, с которых центробежной силой вновь сбрасывается на теплообменную поверхность корпуса

1 под скребковые ножи 6. При встрече скребковых ножей 6 с каким-либо выступом, который образуется деформацией корпуса 1, пригоранием продукта и т.д,, подвески 5, установленные на шарнирах 8, отклоняются и скребковые ножи 6 отходят от корпуса 1, пропус -. кая под собой выступ, а затем центробежной силой они вновь возвращаются в в первоначальное состояние.

В случае исполнения отбойнык лопастей 4 ступенчатой формы (фиг. 2 и 3), обрабатываемая среда после того как прошла в зазоры между скребковыми ножами 6 и отбойными лопастями

4, поступает под изогнутые поверхности отбойных лоПастей 4, которые дополнительно поджимают сверху обра батываемую среду,что ведет к возникновению дополнительных касательных напряжений, способствующих повышению скорости сдвига среды. Повышение скорости сдвига приводит к снижению вязкости обрабатываемой среды (что особенно важно при обработке высоковязких неньютоновских материалов) и

789123

1 фм!

Составитель Ю.Ердяков

Техред М.Рейвес Koppemopl IO.МакаренкО

Редактор Л.Кеви

Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8924/4

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. ПрЬектная, 4 этим интенсифицирует теплообмен.

Кроме того, поджатие обрабатываемой среды к теплообменной поверхности корпуса 1 увеличивает удерживающую способность аппарата и уменьшает брыэгообразование.

Подачей теглоносителя в рубашку 2 в аппарате поддерживается заданный температурный режим.

Крепление подвесок с помощью шарниров, установленных на роторе по ходу его вращения перед рабочими кромками .® скребковых ножей, позволяет обеспечить повышение надежности работы скребковых ножей, что приводит к интенсивному стационарному теплообмену, увеличивает срок службы аппарата, а 5 также дает возможность избежать эарастания теплообменной поверхности и проводит в аппарате обработку высоковязких сред.

Формула изобретения ®

1. Роторный пленочный аппарат, со» держащий корпус с рубашкой и ротор с жестко закреплеными на нем отбойными лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые ножи,. жестко укрепленные на подвесках связанных с ротором посредством шарнира, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы скребкового ножа, шарниры установлены на роторе по ходу его вращения перед рабочей кромкой скребковых ножей.

2. Роторный пленочный аппарат цо п.1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена за счет снижения вязкости жидкости, отбойные лопасти выполнены ступенчатой форьы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 2546381, кл. 159-6, 27,03 1951.

2. Патент Великобритании В 1089872 кл. В 1 В, 8.11. 1967.