Роторный пленочный испаритель

 

1. ЮТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ, содержаний вертикальный корпус с греющими рубашками, выполненный в виде секций, установ1ленные в каждой секции на валу гофрированные барабаны с отвррстиями в выступах гофр, распределительные кольца, укрепленные на верхних концах барабанов, и сепараторы, расположенные между барабанами, .от.личающийся тем, что. с целью повыщения производительности путем уменьшения времени обработки продукта, распределительное кольцо нижележащей секции установлено под основанием вышележащей секции. 2.Испаритель по п. 1, отлич аю щ и йен тем, что, с целью улучшения сепарации вторичных паров, барабаны выполнены из установленных с зазором пластин с продольными гофрами и Н-образцых отбойников, размещенных между пластинами. при выступы отбойников во впадины крайних гофр пластин. 3,Испаритель по пп. 1 и 2, о тличающийся тем, что бараI баны имеют фоЕму усеченного конуса. .4. Испаритель по пп. 1-3, о т (Л личающийся тем, что он снабжен инерционным сепаратором,размещевюомв. полости нижнего барабана .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Здп В 01 D. 1/22.

«РФЧЩЮЮ ЮВЯ\ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2875517/23-26 (22) 28. 01. 80 (46) 23. 07 ° 83. Вюл. Р 27 . (72) И.Ф. Евкин, B.Р. Ручинский, В.М, Олевский и В.К. Чубуков (53) 66.048. 541(088. 8) (56) 1. Патент США 9 2596086, кл. 159-6, 1955.

2. Патент Англии 9 1481267, кл. В 1 В, 1977. (54) (57) 1. РОТОРНЫЯ ПЛЕИОЧНЦЯ

ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий вертикальный корпус с греющими рубашками, выполненный в виде секций, уста" новленные в каждой секции на валу гофрированные барабаны с отвррстиями в выступах гофр, распределительные кольца, укрепленные на верхних концах барабанов, и сепараторы, расположенные между барабанами, о т.л и ч а ю шийся тем, что, „.SU„„ 0299?1 А с целью повышения производительности путем уменьшения времени обработки продукта, распределительное кольцо нижележащей секции установлено нод основанием вышележащей секции.

2. Испаритель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения сепарации вторичных паров, барабаны выполнены из установленных с зазором пластин с продольными гофрами и W-образных отбойников, размещенных между пластинами.,- при этом выступы отбойников поме цены во впадины крайних гофр пластин.

3. Испаритель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что барабаны имеют форму усеченного конуса. .4. Испаритель по пп. 1-3, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен инерционным сепаратором, размещенным в.полости нижнего барабана.

1029971

Целью изобретения является повышение производи цельности путем умень-, шения времени обработки продукта.

Эта цель достигается тем, что в роторном пленочном испарителе, содержащем вертикальный корпус с греющими рубашками, выполненный в

Виде секцийу устаноВленные В каждой 5р секции на валу гофрированные барабаны с отверстиями в выступах гофр, распределительные кольца, укрепленные на верхних концах барабанов, и сепараторы, расположенные между бара 55 банами распределительное кольцо нижележащей секции установлено под основанием вышележащей секции.

Барабаны выполнены из установленных с зазором пластин с продольными гофрами и нобраэных отбойников, раз- 60 мещенных между пластинами, при этом выступы отбойников помещены по впадинах крайних гофр пластин.

Барабаны могут иметь форму усеченного конуса. 65

Изобретение относится к пленоч1ным теплообменным аппаратам, а именно к роторным пленочным испарителям. и может найти применение в химической и смежных отраслях промышленности.

Известен роторный пленочный испаритель, содержащий вертикальный корпус с греющими рубашками, ротор с жестко закрепленными лопастями, распределитель жидкости и сепаратор (1 ).

Однако в этом аппарате велико время пребывания продукта, в особен ности при работе с вязкими жидкостями.

Известен также аппарат содержа- 15 щий вертикальный корпус с греющими рубашками, выполненный в виде секций, установленные в каждой секции на валу гофрированные барабаны с отверстиями в выступах гофр, распре- 2() делительные кольца, укрепленные на верхних концах барабанов, и ceIiapa.торы, расположенные между барабанами / 2 .

Однако при более интенсивном теплообмене время обработки продук- та в этом аппарате остается высоким вследствие трго, что жидкостная пленка стекает по теплообменной поверхности и по стенкам барабанов только под действием силы тяжести, а большое ее количество задерживается в кольцевых сборниках и переточных лотках, соединяющих секции аппарата между аобой. Время пребывания продукта В этом аппарате постоянное и определяется физическими свойствами обрабатываемого продукта. В результате этого производительность аппарата недостаточно высока.

II

Испаритель снабжен инерционным сепаратором, размещенным в полости нижнего барабана.

Благодаря этому устраняется задержка жидкости в кольцевых сборниках и переточных лотках, обеспечивается принудительное перемещение жидкости вдоль поверхности теплообмена, .что уменьшает время обработки продукта и тем самым повышает производительность.

На фиг.1 изображен роторный пленочный испаритель,продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — часть гофрированного барабана; ,на ф г.,4 — разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - узел 1 на фиг.1;на фиг.6 испаритель с барабанами конической фор чы;на фиг.7 - испаритель с коническими секциями корпуса и барабана; на фиг. 8-10 — варианты выполнения гофрированного барабана, поперечный разрез; на фиг. 11 - часть гофрированного барабана, продольный разрез.

Роторный пленочный испаритель (фиг. 1 и 2) имеет вертикальный корпус 1, выполненный из секций 2 с греющими рубашками 3. Штуцеры 4-6 предназначены для подачи исходного продукта, вывода упаренного раствора и отвода вторичного пара соответственно. На валу 7 установлены гифрориванные барабаны 8 с отверстиями 9 (фиг. 3-5) в выступах гофр для выброса жидкости на теплообменную поверхность 10 секций. Верхний из барабанов 8 крепится в верхней части к кольцу 11 распределительной тарелки 12, а в нижней части - к кольцу 13 ступицы 14, жестко укрепленных на валу 7. Йижележащие барабаны крепятся на ступиЦ 8X °

Тарелка 12, предназначенная для равномерного распределения жидкости по внутренней поверхности выступов гофр.верхнего барабана 8, имеет углубление в виде цилиндрической емкости 15. В нижележащих барабанах для распределения жидкости по внутренней поверхности выступов гофр предназначены кольца 16, примыкающие по периферии к впадинам 17 гофр барабанов 8, имеющие борта .18, предотвращающие переброс жидкости в полость барабанов. Распределительные кольца 16 расположены под основаниями

19 вышележащих секций. Основания 19 выполнены зубчатыми с целью более равномерного распределения жидкости.

Для свободного выброса жидкости из отверстий 9 в выступах гофр барабанов и направления ее движения верхний край 20 отверстий 9 отогнут плавно к периферии (фиг. 3 и 5).

Для сепарации брызг жидкости из парового потока, входящего в полость

1029971 гофрированного барабана, барабаны 8 выполнены из установленных с зазором пластин 21 с продольными гофрами и.

W-образных отбойников 22, размещенных между пластинами. При этом выступы отбойников 23 помещены во впадины

24 крайних гофр пластин 21 (фиг. 3-5).

В испарителе (фиг. 6) гофрированные барабаны 25 имеют форму усеченных конусов, а секции корпуса аппарата - цилиндрическую форму 26.

В этом варианте испарителя центробежная сила (составляющая центробежной силы, направленная вдоль образующей конуса барабана вниз) используется для принудительного перемеще- 15 ния сверху вниз жидкости по внутренней поверхности выступов гофр барабанов в сторону теплообменной поверхности.

На фиг. 7 показан испаритель, в котором как гофрированные барабаны 27, так и секции корпуса аппарата 28:имеют коническую форму. В этом варианте аппрата центробежная сила используется для принудитель- 25 ного перемещения жидкости сверху вниз по внутренней поверхности выступов гофр барабана и по конической поверхности теплообмена.

На фиг, 8-10 показаны варианты выполнения гофрированного барабана не иэ сплошной ленты, а из отдельных гофрированных в продольном направлении полос. Дугообразно гофрированные пластины (фиг. 8) расположены так, что края гофр смежных пластин смещены относительно друг дру-. га и перекрывают прямой проход вторичного пара в полость барабана.

Барабан (фиг. 9),изготовлен из отдельных гофр, так смещенных друг 4О относительно друга,что они перекры-. вают прямой проход пара в барабан.

На фиг. 10 барабан образован из элементов, имеющих в поперечном сечении форму полуокружности.

На фиг. 11 отверстия 29 во.впадинах гофр барабана, изготовленного из сплошной ленты, имеют отогнутый верхний край 30, благодаря чему также перекрывается прямой проход пара в полость барабана.

В полости нижнего барабана 8 на валу 7 установлен инерционный сепаратор 31 °

Испаритель работает следующим образом.

Исходный продукт через штуцер 4 (фиг. 1) подают в цилиндрическую емкость 15. При вращении ротора жидкость под действием центробежной силы поднимается по ее стенкам, перетекает через край кольца 11 и растекается пленкой по его поверх-, ности. С поверхности кольца 11 она сбрасывается на внутреннюю поверхность выступов гофр барабана 8, сте- кает по ним отдельными вертикальными потоками до отверстий 9. Через отверстия 9 жидкость выбрасывается в виде струй на теплообменную поверхность 10 секции. Неиспарившаяся жидкость с зубчатого края теплообменной поверхности 10 стекает равномерно по окружности на распределительное кольцо 16 нижележащего барабана. Далее под действием цент- робежной силы жидкость с кольца 16 отбрасывается на внутреннюю поверхность выступов гофр барабана, и цикл повторяется.

Упаренный раствор выводят через штуцер 5, а вторичный пар через зазоры входит в полость барабана, делая несколько поворотов между пластинами и W-образными отбойниками.

Из полости барабана вторичный пар выводят через штуцер 6.

1029971

1029971

А-А

1029971. 1029971

1029971

Фиг. 8

40иг:11 Риг 10

Составитель Е. Сотникова

Редактор В. Иванова Техред Л.Пекарь . Корректор A. Тяско

Заказ- 5030/7 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4