Конический ротационно-пленочный аппарат



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 2429040:

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

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. 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, закрепленный на валах с помощью дисков полый ротор со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями. Ротор выполнен в форме усеченного конуса с образованием между лопастями овалообразного канала постоянного сечения, а кромки лопастей ротора по всей длине образующей имеют чередующиеся трапецеидальные вырезы, которые на смежных лопастях расположены со смещением. Лопасти выполнены с образованием между их кромками и внутренней поверхностью конического корпуса зазора, увеличивающегося по ходу движения продукта. За сепарационным отбойником расположено неподвижно закрепленное на корпусе посредством радиальных опор сепарационное кольцо с отверстиями в виде кольцеобразных сегментов, на поверхности сплошной части которого, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие. Технический результат: повышение надежности аппарата, обеспечение высокой степени разделения парожидкостной смеси. 5 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 низкая надежность его работы в результате того, что выполнение полого барабана постоянным сечением с расположенными на его наружной поверхности лопастями приводит к малой скорости перемещения обрабатываемого продукта вдоль корпуса аппарата вместе с выпаренными из продукта парами влаги из-за возрастающего гидравлического сопротивления, сужающегося межлопастного канала, а также из-за недостаточной эффективности разделения парожидкостной смеси вращающимся сепарационным отбойником тарельчатого типа, который за счет действия центробежных сил разбрызгивает продукт, в результате чего происходит его частичное попадание в зону удаления парогазовой смеси.

Технической задачей изобретения является повышение надежности аппарата за счет беспрепятственного перемещения продукта и парогазовой смеси по аппарату и равномерному распределению продукта на внутренней поверхности его корпуса, а также высокой степени разделения парожидкостной смеси.

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 полый ротор со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, новым является то, что ротор выполнен в форме усеченного конуса с образованием между лопастями овалообразного канала постоянного сечения, а кромки лопастей ротора по всей длине образующей имеют чередующиеся трапецеидальные вырезы, которые на смежных лопастях расположены со смещением по отношению к предыдущему, при этом лопасти выполнены с образованием между их кромками и внутренней поверхностью конического корпуса зазора, увеличивающегося по ходу движения продукта, причем непосредственно за сепарационным отбойником расположено неподвижно закрепленное на корпусе посредством радиальных опор сепарационное кольцо с отверстиями в виде кольцеобразных сегментов, на поверхности сплошной части которого, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие.

Технический результат заключается в повышении надежности аппарата за счет беспрепятственного перемещения продукта и парогазовой смеси по аппарату и равномерному распределению продукта на внутренней поверхности его корпуса, а также высокой степени разделения парожидкостной смеси.

На фиг.1 изображен общий вид конического ротационно-пленочного аппарата, на фиг.2 - полый барабан со звездообразным сечением и его трехмерная модель, 3 - конфигурация смежных лопастей ротора; 4 - сепарационное кольцо, 5 - увеличенный выносной элемент сепарационного кольца.

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 патрубка 6 для присоединения к вакуумной системе. Подвод и отвод пара из греющей рубашки 3 осуществляется через патрубки 7 и 8.

Внутри корпуса 1 размещен с возможностью вращения полый герметичный ротор 9 (фиг.2), выполненный со звездообразным сечением в форме усеченного конуса, вершины которого являются его лопастями 10, и с образованием между лопастями 10 овалообразного канала постоянного сечения.

Ротор 9 в аппарате закреплен с помощью дисков 11 и 12 на полуосях 14, 17, причем полуось 14 выступает в качестве приводного вала (фиг.1).

Кромки лопастей 10 ротора по всей длине образующей имеют чередующиеся трапецеидальные вырезы, которые на смежных лопастях 10 (фиг.1, 2, 3) расположены со смещением по отношению к предыдущему, при этом лопасти 10 выполнены с образованием между их кромками и внутренней поверхностью конического корпуса 1 зазора 13, увеличивающегося по ходу движения продукта.

После рабочей зоны, в которой размещен ротор 9, расположена сепарационная камера 16. При этом на выходе из рабочей зоны ротор 9 снабжен сепарационным отбойником 15, непосредственно за которым расположено неподвижно закрепленное на корпусе 1 посредством радиальных опор сепарационное кольцо 18 с отверстиями в виде кольцеобразных сегментов 21. Между неподвижным сепарационным кольцом 18 и вращающейся частью ротора 9 размещена уплотняющая втулка 20. На поверхности сплошной части сепарационного кольца 18, обращенной к ротору 9, установлены вертикальные направляющие 19.

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 равномерно распределяется на внутренней поверхности корпуса 1 аппарата с помощью лопастей 10 ротора 9. При этом снижению гидравлического сопротивления на размещение продукта на внутренней поверхности корпуса 1 и его поступательному перемещению вдоль корпуса 1 способствуют выполненные в кромках лопастей 10 по всей длине ротора 9 чередующиеся трапецеидальные вырезы, расположенные на смежных лопастях 10 со смещением по отношению к предыдущей.

Продукт поступательно и беспрепятственно перемещается вместе с выпаренными из продукта парами влаги вдоль корпуса 1 в зазоре 13 между внутренней поверхностью корпуса 1 и торцевой кромкой лопасти 10. По мере увеличения вязкости продукта по длине ротора 9 толщина его пленки на внутренней поверхности корпуса 1 аппарата увеличивается, но значительного повышения сопротивления при этом не происходит вследствие предусмотренного конструкцией увеличения зазора 13 по направлению к выходу из рабочей зоны. При этом парогазовая смесь из продукта свободно удаляется в овалообразный канал постоянного сечения и благодаря этому без сопротивления выводится из рабочей зоны в сепарационную камеру 16, в которой посредством сепарационных отбойника 15 и неподвижного кольца 18 отделяется от жидкой фазы, а затем через кольцеобразные сегментные отверстия 21 и патрубок 6 отсасывается вакуумной системой (не показана) из аппарата.

Продукт, удаленный из рабочей зоны с внутренней поверхности корпуса 1 аппарата вместе его частью, отделенной с помощью сепарационных вращающегося отбойника 15 и неподвижного кольца 18, удаляется из аппарата через патрубок 5. Направленному стеканию жидкой фазы продукта, выделившейся на неподвижном кольце 18, способствуют направляющие 19.

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

- выполнение ротора в форме усеченного конуса с образованием между лопастями овалообразного канала постоянного сечения позволяет беспрепятственно удалять парогазовую смесь из рабочей зоны аппарата;

- выполнение в кромках лопастей ротора по всей длине образующей чередующихся трапецеидальных вырезов, которые на смежных лопастях расположены со смещением по отношению к предыдущему, способствует равномерному распределению продукта на внутренней поверхности корпуса аппарата и его свободному перемещению по аппарату;

- образование между кромками лопастей и внутренней поверхностью конического корпуса зазора, увеличивающегося по ходу движения продукта, обеспечивает невысокие значения гидравлического сопротивления перемещению продукта при увеличении толщины его пленки с изменением вязкости;

- расположение непосредственно за сепарационным отбойником неподвижно закрепленного на корпусе посредством радиальных опор сепарационного кольца с отверстиями в виде кольцеобразных сегментов позволяет обеспечить надежное и эффективное отделение жидкой фазы от парогазовой смеси;

- установка на поверхности сплошной части неподвижного сепарационного кольца, обращенной к ротору, вертикальных направляющих обеспечивает направленное стекание жидкой фазы продукта.

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 полый ротор со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, отличающийся тем, что ротор выполнен в форме усеченного конуса с образованием между лопастями овалообразного канала постоянного сечения, а кромки лопастей ротора по всей длине образующей имеют чередующиеся трапецеидальные вырезы, которые на смежных лопастях расположены со смещением по отношению к предыдущему, при этом лопасти выполнены с образованием между их кромками и внутренней поверхностью конического корпуса зазора, увеличивающегося по ходу движения продукта, причем непосредственно за сепарационным отбойником расположено неподвижно закрепленное на корпусе посредством радиальных опор сепарационное кольцо с отверстиями в виде кольцеобразных сегментов, на поверхности сплошной части которого, обращенной к ротору, установлены вертикальные направляющие.



 

Похожие патенты:

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

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

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.

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 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

Изобретение относится к области исследований показателей качества материалов и изделий, а именно к созданию способа определения скоростей потоков воздуха, проходящих через пакет фильтрующе-сорбирующих материалов средств превентивной защиты органов дыхания, манометрическим методом

Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, ветеринарии, в животноводческих помещениях по обеспечению благоприятного микроклимата, на химических и деревообрабатывающих предприятиях, преимущественно в условиях техногенных аварий

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при подготовке попутного нефтяного газа

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей
Наверх