Конический ротационно-пленочный аппарат



Конический ротационно-пленочный аппарат
Конический ротационно-пленочный аппарат
Конический ротационно-пленочный аппарат
Конический ротационно-пленочный аппарат

 

B01D1/22 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2425708:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) (RU)

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса сушки фосфатидных эмульсий растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности и других отраслях промышленности для выпаривания влаги из термолабильных высоковязких концентратов. Ротационно-пленочный аппарат содержит конический корпус с крышками и обогреваемыми стенками, снабженными патрубками для подвода и отвода пара, и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, сепарационный отбойник и сепарационную камеру с патрубком для подсоединения к вакуумной системе, размещенный внутри корпуса и закрепленный на валах с помощью дисков перфорированный ротор, на наружной поверхности которого расположен полый барабан со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, а его кромки по всей своей длине расположены параллельно образующей внутренней поверхности конического корпуса с постоянным зазором. Кромки лопастей барабана выполнены винтообразно по всей его длине, а сепарационный отбойник неподвижно закреплен на корпусе посредством радиальных опор с образованием отверстий в виде кольцеобразных сегментов. На поверхности сплошной части сепарационного отбойника, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие. Технический результат: интенсификация процесса тепло- и массобмена, снижение энергозатрат, обеспечение высокой надежности разделения парожидкостной смеси и повышение качества готового продукта. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса сушки фосфатидных эмульсий растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности и других отраслях промышленности, применяющих выпаривание влаги из термолабильных высоковязких концентратов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является ротационно-пленочный аппарат [Авторское свидетельство СССР №1722516, кл. B01D 3/30 30.03.92. Бюл. №12], предназначенный для проведения процесса выпаривания фосфатидных эмульсий подсолнечных масел, выполненный в виде горизонтально расположенного конического корпуса с крышкой и обогреваемыми стенками, снабженного патрубками для подвода и отвода пара и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, расположенными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, сепарационного отбойника тарельчатого типа и сепарационной камеры с патрубками для подсоединения к вакуумной системе, размещенной внутри корпуса и закрепленной на валах с помощью ротора в виде звездообразного полого барабана постоянного сечения с расположенными на его наружной поверхности лопастями. В зоне между лопастями и в дисках ротора в направлении перемещения обрабатываемого продукта выполнена перфорация.

Недостатком данного устройства является то, что обрабатываемый продукт, содержащий влагу, перемещается вдоль корпуса аппарата вместе с выпаренными из продукта парами влаги с небольшой скоростью, поэтому по мере удаления обрабатываемого продукта по длине корпуса от места его подачи выпаренная парогазовая смесь становится все более насыщенной и не в состоянии с прежней скоростью вбирать в себя вновь выпариваемые летучие вещества и пары, что приводит к длительности процесса выпаривания, но при этом для интенсификации процесса тепло- и массобмена расходуется дополнительная теплота, что приводит к увеличению энергозатрат и снижению качества готового продукта, причем разделение парожидкостной смеси вращающимся сепарационным отбойником тарельчатого типа не позволяет обеспечить надежное ее разделение из-за действия центробежных сил, возвращающих продукт обратно в зону выпаривания, перекрывая из нее выход пара.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса тепло- и массобмена, снижение энергозатрат, обеспечение высокой надежности разделения парожидкостной смеси и повышение качества готового продукта за счет равномерности увеличения скорости движения продукта вдоль длины аппарата из нагретой зоны к его выходу путем выполнения кромок лопастей барабана винтообразно по всей его длине и использования неподвижного сепарационного отбойника с вертикальными направляющими.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в коническом ротационно-пленочном аппарате, содержащем конический корпус с крышками и обогреваемыми стенками, снабженными патрубками для подвода и отвода пара и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, расположенными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, сепарационный отбойник и сепарационную камеру с патрубкам для подсоединения к вакуумной системе, размещенный внутри корпуса и закрепленный на валах с помощью дисков перфорированный ротор, на наружной поверхности которого расположен полый барабан со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, а его кромки по всей своей длине расположены параллельно образующей внутренней поверхности конического корпуса с постоянным зазором, новым является то, что кромки лопастей барабана выполнены винтообразно по всей его длине, а сепарационный отбойник неподвижно закреплен на корпусе посредством радиальных опор с образованием отверстий в виде кольцеобразных сегментов, причем на поверхности сплошной части сепарационного отбойника, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие.

Технический результат заключается в интенсификации процесса тепломассобмена, снижении энергозатрат, обеспечении высокой надежности разделения парожидкостной смеси и повышении качества готового продукта за счет равномерности увеличения скорости движения продукта вдоль длины аппарата из нагретой зоны к его выходу путем выполнения кромок лопастей барабана винтообразно по всей его длине и использования неподвижного сепарационного отбойника с вертикальными направляющими.

На фиг.1 изображен общий вид конического ротационно-пленочного аппарата, на фиг.2 - полый барабан со звездообразным сечением и его трехмерная модель, фиг.3 - сепарационный отбойник, фиг.4 - увеличенный выносной элемент Б.

Конический ротационно-пленочный аппарат (фиг.1) содержит конический корпус 1 с крышками 2 и обогреваемыми стенками, имеющими греющую рубашку 3 и патрубки 4, 5 соответственно для ввода исходного продукта, вывода готового продукта, расположенными в верхней и нижней частях корпуса, а также патрубок 6 для присоединения к вакуумной системе. Подвод и отвод пара из греющей рубашки 3 осуществляется через патрубки 7 и 8.

Конический корпус 1 выполнен усеченным с углом раскрытия 18-22°, большее основание которого расположено в зоне ввода исходного продукта, а отношение диаметра большего основания корпуса к диаметру меньшего его основания равно 1,8-2,5.

Внутри корпуса размещен с возможностью вращения цилиндрический перфорированный ротор 9 с отверстиями 13, закрепленный на валах 15 с помощью дисков 11 и 12.

На наружной поверхности цилиндрического перфорированного ротора 9 расположен полый барабан 10 со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями.

Кромки лопастей барабана 10 расположены параллельно образующей внутренней поверхности конического корпуса 1 с постоянным зазором и выполнены винтообразно по всей своей длине.

В месте контакта с цилиндрическим перфорированным ротором 9 полый барабан 10 также имеет отверстия, выполненные соосно с отверстиями 13 цилиндрического перфорированного ротора 9.

Причем отверстия перфорации 13 начинаются на расстоянии от оси патрубка 4 для подачи исходного продукта, равном 0,15-0,20 к длине ротора 9. Это связано с тем, что процесс выделения выпаренной влаги из исходного продукта начинается наиболее интенсивно не на входе продукта в цилиндрический корпус, а на расстоянии, равном примерно 0,1-0,2 длины ротора (в период прогрева исходного продукта). Живое сечение перфорации 13 по длине ротора 9 изменяется. Отношение площади живого сечения перфорации 13 ротора 9 в месте ввода исходного продукта к площади живого сечения перфорации в месте выхода готового продукта составляет 1,4-1,8. На правом валу 15 ротора 9 помимо диска 12 установлен сепарационный отбойник 16, который неподвижно закреплен на корпусе посредством радиальных опор с образованием отверстий 21 в виде кольцеобразных сегментов, причем на поверхности сплошной части сепарационного отбойника 16, обращенной к ротору 9, установлены вертикальные направляющие 19 и уплотняющая втулка 20.

Между сепарационным отбойником 16 и крышкой 2 корпуса 1 образована сепарационная камера 17. На диске 12 ротора 9, расположенном в зоне выхода продукта и находящемся рядом с сепарационным отбойником 16, выполнены отверстия 18, отношение площади живого сечения которых к площади живого сечения отверстий 13 перфорированного ротора 9 не меньше 1.

Предлагаемый конический ротационно-пленочный аппарат работает следующим образом.

Исходный обрабатываемый продукт поступает через патрубок 4 во внутреннее пространство корпуса 1, где попадает на лопасти 10 вращающегося ротора 9 и под действием центробежных сил наносится на внутреннюю поверхность корпуса 1, обогреваемого через греющие рубашки 3 паром, подаваемым и отводимым патрубками 7 и 8. Обрабатываемый продукт поступательно перемещается вместе с выпаренными из продукта парами влаги вдоль корпуса 1 за счет винтообразных лопастей с высокой скоростью движения вдоль аппарата к выходу и выводится из него через патрубок 5. Образовавшаяся в результате выпаривания парогазовая смесь отсасывается вакуумной системой (не показана) через отверстия 13 перфорированного ротора 9 и отверстия 18 диска 12, а также через зазор 14 между корпусом 1 и диском 12, после чего вступает в контакт с сепарационным отбойником 16, где из нее выделяются жидкая фаза готового продукта, которая посредством направляющих 19 перемещается в патрубок вывода готового продукта 5. Затем парогазовая смесь поступает в сепарационную камеру 17 и через патрубок 6 для присоединения к вакуумной системе выводится из устройства.

Преимущества конического ротационно-пленочного аппарата заключаются в том, что:

- выполнение кромок лопастей барабана винтообразно по всей его длине позволяет обеспечить равномерное и поступательное движение продукта с высокой скоростью вдоль корпуса аппарата при кратковременном температурном воздействии, что ведет к интенсификации процесса тепло- и массообмена, снижению энергозатрат, обеспечению высокой надежности разделения парожидкостной смеси и повышению качества готового продукта;

- закрепление сепарационного отбойника неподвижно на корпусе посредством радиальных опор с образованием отверстий в виде кольцеобразных сегментов и установка на поверхности сплошной части сепарационного отбойника, обращенной к ротору вертикальных направляющих, позволяет эффективно и своевременно осуществлять удаление продукта из зоны обработки, отделять жидкую фазу от парогазовой смеси и своевременно удалять за пределы аппарата.

Конический ротационно-пленочный аппарат, содержащий конический корпус с крышками и обогреваемыми стенками, снабженными патрубками для подвода и отвода пара и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, расположенными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, сепарационный отбойник и сепарационную камеру с патрубком для подсоединения к вакуумной системе, размещенный внутри корпуса и закрепленный на валах с помощью дисков перфорированный ротор, на наружной поверхности которого расположен полый барабан со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, а его кромки по всей своей длине расположены параллельно образующей внутренней поверхности конического корпуса с постоянным зазором, отличающийся тем, что кромки лопастей барабана выполнены винтообразно по всей его длине, а сепарационный отбойник неподвижно закреплен на корпусе посредством радиальных опор с образованием отверстий в виде кольцеобразных сегментов, причем на поверхности сплошной части сепарационного отбойника, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции выпарных аппаратов со стекающей пленкой, предназначенных для концентрирования и испарительного охлаждения растворов, а также опреснения воды, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологическому массообменному оборудованию, в частности, к конденсаторам и распределителям жидкости массообменных колонн. .

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к очистке и технологии низкотемпературной ректификации смесей, и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике подготовки нефти и газа к транспорту по трубопроводам и может быть использовано в газо- и нефтедобывающих отраслях промышленности. .

Изобретение относится к способу получения одоранта для природного газа из меркаптансодержащих углеводородов. .

Изобретение относится к способу и оборудованию для выпаривания горячего черного щелока, полученного от процесса варки во время производства целлюлозной массы, где черный щелок вводится в многоступенчатую линию выпаривания, по меньшей мере, с пятью стадиями выпаривания.
Изобретение относится к нефтехимии, газохимии и касается носителя для катализатора экзотермических процессов, в частности синтеза Фишера-Тропша, синтеза метанола, гидрирования, очистки выхлопных газов.

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к методам утилизации, очистки и разделения физико-химическими методами многокомпонентных смесей, и может быть использовано в электроламповой, химической, нефтехимической, нефтегазовой, ядерной промышленности, а также в технике производства плазменных панелей, полупроводниковых устройств и газонаполненных стеклопакетов.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в химической, металлургической, энергетической и пищевой отраслей промышленности для подогрева накипеобразующих растворов

Изобретение относится к способу и устройству для выделения диоксида углерода и сульфида водорода из синтетического газа для превращения источника топлива в водород

Изобретение относится к области экологической и пожарной безопасности и касается способа термомагнитной сепарации воздуха и устройства для его осуществления

Изобретение относится к устройствам для проведения сушки фосфатидных эмульсий растительных масел и может быть использовано в масложировой и других отраслях промышленности, применяющих выпаривание влаги из термолабильных высоковязких концентратов

Изобретение относится к устройству для очистки технологических или промышленных сточных вод

Изобретение относится к области разделения неоднородных жидкостей на твердую и жидкую фазы с использованием прессов в комбинации с фильтрующими элементами и может быть использовано для механического и электроосмотического обезвоживания суспензий, шламов, осадков, активного ила сточных вод

Изобретение относится к сосуду высокого давления

Изобретение относится к системе отделения диоксида углерода

Изобретение относится к области судостроения
Наверх