Аппарат для концентрирования вязких сред

 

Изобретение относится к аппаратам для концентрирования термолабильных веществ и позволяет повысить качество целевого продукта за счет устранения его локального перегрева и термического разложения. В аппарате, содержащем цилиндрический корпус, входные и выходные патрубки, полый вал, разделенный по длине на четыре секции, между которыми расположены заключенные в защитные кожухи передаточные механизмы дифференциального вида, планетарные шестерни которых жестко закреплены на соседних секциях полого вала, укрепленные на валу, и проходящую внутри него центральную ось с жестко закрепленными на ней осями сателлитов среднего передаточного механизма. Центральная ось устанавливается с возможностью вращения, при этом секции полого вала, прилегающие к среднему передаточному механизму, выполняются в виде двух вложенных друг в друга подвижных цилиндров, причем на внутренний цилиндр жестко насажены планетарная шестерня среднего и оси сателлитов бокового передаточных механизмов. На наружном цилиндре жестко насажена планетарная шестерня бокового передаточного механизма и закреплены лопасти соответствующей секции. При движении лопастей перед ними образуется валик жидкости, который продавливается в зазор. Наличие высоких скоростей сдвига в зазоре приведет к сильному разогреву жидкости и ее испарению. Раствор концентрируется, вязкость его повышается. Наличие дифференциального механизма обеспечивает автоматическое регулирование скорости вращения лопастей в каждой секции и обеспечивает оптимальные условия ведения процесса. 3 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) А3 (511 4 В 01 D 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4308298/31-26 (22) 15.07.87 (46) 23.07.89.Бюл. Ф 27 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) А.К.Ставаш, A.È.Òåðåíòüåâ, И.В.Доманский и В.К.Кузнецов (53) 66.048.541 (088.8) (56) Харченко А,И. и др. Роторные тонкопленочные испарители. — М., 1974, с. 26-31.

Авторское свидетельство СССР

1Г 743682, кл. В 01 D 1/?2, 1980.

Патент С111А В 2864594, кл. 259-105, 1958. (54) АППАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ВЯЗКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к анпара- там для концентрирования термолабильных веществ и позволяет повысить качество целевого продукта за счет устранения его локального перегрева в термического разложения. В аппарате, содержащем цилиндрический корпус, входные И выходные патрубки, полый вал, разделенный по длине на четыре секции, между которыми расположены заключенные в защитные кожухи передаточные механизмы дифференциального вида, планетарные шестерни котоИзобретение относится к аппаратам высокого концентрирования различных веществ, получаемых в микробиологической, химической, фармацевтической и пищевой промышленности.

2 рых жестко закреплены на соседних секциях полого вала, укрепленные на валу, и проходящую внутри него центральную ось с жестко закрепленными на ней осями сателлитов среднего передаточного механизма, центральная ось устанавливается с возможностью вращения, при этом секции полого вала, прилегающие к среднему передаточному механизму, выполняются в виде двух вложенных друг в друга подвижных цилиндров, причем на внутренний цилиндр жестко насажены планетарная шестерня среднего и оси сателлитов бокового передаточных механиэ1 мов, На наружном цилиндре жестко насажена планетарная шестерня бокового передаточного механизма и закреплены лопасти соответствующей секции.

При движении лопастей перед ними об- разуется валик жидкости, который продавливается в зазор. Наличие высоких скоростей сдвига в зазоре приводит к сильному разогреву жидкости и ее испарению. Раствор концентрируется, вязкость его повышается. Наличие дифференциального механизма обеспечивает автоматическое регулирование скорости вращения лопастей .в каждой секции и обеспечивает оптимальные условия ведения процесса. 3 ил.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта эа счет предотвращения локального перегрева и термического разложения.

3 !49490

На фиг,1 изображен аппарат,продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б

1О

15 оси 5, которая имеет возможность вращаться. Планетарные шестерни 12 сред- 20

30 дит через патрубок 4. Кожухи 9 защищают зубчатые передачи передаточных механизмов 7 и 8 от коррозии, а так35 вор концентрируется и вязкость его

40 по длине аппарата возрастает, 45 именно сопротивлением, оказываемым жидкостью движущейся в ней лопасти

IO вязкость жидкости по мере про50

55 на фиг,1.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, патрубок 2 подвода исходного раствора, патрубок 3 отвода вторичного пара и выходной патрубок 4.

Внутри корпуса помещена центральная ось 5, на которую насажен полый вал

6, состоящий иэ отдельных секций, между которыми расположены дифференциальные передаточные механизмы;средний 7 и боковые 8, заключенные в защитные кожухи 9. Ось 10 сателлитов

)1 среднего передаточного механизма

7 жестко закреплена на центральной него передаточного механизма 7 насажены жестко на внутренние цилиндры

13 средних секций полого вала 6. На эти же цилиндры 13 жестко насажены оси 1О сателлитов 11 боковых передаточных механизмов 8. На наружных цилиндрах 14 и на крайних секциях полого вала 6 жестко насажены шестерни

12 боковых передаточных механизмов

8, а также жестко закреплены лопасти 15, образующие зазор с корпусом

I аппарата.

Ротор аппарата имеет четыре степени подвижности. Скорость вращения лопастей 15 в каждой из секций опреде" ляется силой сопротивления их, движению в вязкой жидкости, которая повышается по иере прохождения жидкости вдоль аппарата. Угловые скорости вращения лопастей и вязкость жидкости в секциях аппарата связаны между собой при идентичности геометрических размеров лопастей соотношением где И; — угловая скорость вращения

i-й секции; ц; — средняя вязкость жидкости в i-й секции.

Таким образом обеспечивается соотношение (u = Г(И), что равносильно авторегулированию интенсивности диссинативного тепловыделения в перемешиваемой пленке жидкости при изменении ее вязкости по длине аппарата..

Аппарат работает следующим образом, 9 4

Центральная ось 5 приводится во вращение. Вместе с нею при эгом вращаются оси 10 сателлитов 11 среднего передаточного механизма 7. Крутящий момент передается от сателлитов

11 на планетарные шестерни 12,которые через внутренние цилиндры 13 передают его на оси !0 сателлитов 11 боковых передаточных механизмов 8.

Сателлиты 11 механизмов 8 передают крутящий момент планетарным шестерням 12, насаженным на наружные цилиндры 14 и крайние секции полого вала 6. Лопасти 15, расположенные на цилиндрах 14 и крайних секциях вала 6, начинают вращаться и перемещать перед собой пленку жидкости, которая подается во входной патрубок 2. При движении лопастей 15 перед ними образуется валик жидкости, который центробежными усилиями про давливается в зазор между ними и корпусом 1 аппарата. Наличие высокцж скоростей сдвига в зазоре приводит к сильному разогреву жидкости и ее испарению в свободное пространство аппарата. Вторичный пар отводится в патрубок 3, а готовый продукт выхоже препятствуют загрязнению готового продукта смазочными материалами, необходимыми для нормальной работы зубчатых передач.

По мере движения жидкости вдоль аппарата часть воды испаряется,растАппарат имеет четыре степени свободы, поэтому скорость вращения лопас гей в каждой секции определяется дополнительными внешними связями, а хождения ее вдоль аппарата повышается.

Таким образом, обеспечивается самопроиэвольное регулирование скорости вращения лопастей в каждой секции, а следовательно, невозможность подгорания продукта в более широких пределах изменения его физико-химических свойств, обеспечиваются наиболее оптимальные условия проведения процесса, что позволяет значительно повысить качество продукта.

4909

Are. 1 фиг. 2

5 l49

Фо р мул а и з об ре те ни я

Аппарат для концентрирования вязких сред, содержащий корпус с патрубками подачи, отвода обрабатываемой среды и отвода парогазовой смеси, полый вал с лопастями, разделенный по длине на секции, размещенные между секциями передаточные механизм дифференциального вида, планетарные шестерни которых жестко закреплены на соседних секциях полого вала,установленную внутри вала центральную ось с жестко закрепленными на ней осями сателлитов среднего передаточного механизма,о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что,с целью повышения качества продукта за счет предотвращения локального перегрева и термического разложения, центральная ось установлена с возможностью вращения, секции вала, примыкающие к среднему передаточному механизму, выполнены в виде двух размещенных один в другом подвижных цилиндров, при этом на внутренний цилиндр жестко насажены планетарная шестерня среднего и оси сателлитов бокового передаточного механизмов, а на наружном цилиндре жестко насажена планетарная шестерня бокового передаточного механизма и закреплены лопасти соответствующей секции.

1494909 bß

Составитель F..Ñoòíèêîâà

Техред Л.Олийнык Корректор М.Васильева

Редактор О,Юрковецкая

Заказ 4144/2 Тирак 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, %-35, Рауаская наб., д. 4/5 (Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Увгород, ул. Гагарина, 101