Центробежный пленочный выпарнойаппарат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< >816475

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р1)М. К . (22) Заявлено 30. 03. 79 (21) 2744238/23-26

В 01 0 1/22 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300381 бюллетень № (53) УДК 66.048. .541(088.8) Дата опубликования описания 030481

Украинский научно-исследовательский и конструкторскйй"" институт продовольственного машиностроения и. Киевский ордена

Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой

Октябрьской социалистической еволюции (71) Заявители (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, применяемым для выпаривания, нагрева и стерилизации растворов.

Известен вакуумный выпарной àïïàрат, предназначенный для выпаривания растворов, содержащий корпус и. ротор, выполненный из конических элементов. Подача теплоносителя осуществляется через полый вал, а отвод конденсата — через неподвижную трубку, проходящую через этот же вал. Ап- . парат снабжен подшипниковыми узлами с системой охлаждения и тремя подвижными уплотнениями для герметизации, 15 вращающегося вала в неподвижном корпусе, неподвижной трубки и подачи в корпус теплоносителя (11.

Однако такое выполнение ротора и уплотнений не.обеспечивает возмож- 20 ности повышения производительности аппарата, снижает надежность его работы и требует повышенного расхода электроэнергии на вращение ротора за счет преодоления сухого трения 25 в уплотнениях.

Известен также выпарной аппарат, содержащий корпус, ротор, выполненный из пакета полых дисков, подшипниковые узлы и уплотнения (2.1. 30

Этот аппарат также не устраняет вышеуказанных недостатков.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату аппарат для нагрева жидкости паром, содержащий корпус, ротор, выполненный из полых конических элементов, подшипниковые узлы и уплотнения. Ротор снабжен карманом для сбора конденсата, который отводится.из аппарата при помощи неподвижной трубки. Подвод пара в ротор осуществляется через полость, образованную неподвижной кольцевой трубой и вращающимся валом (31 .

Недостатком его является повышенный расход электроэнергии, заниженная скорость вращения ротора ввиду наличия вращающегося уплотнения большого диаметра.

Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение расхода электроэнергии и повышение надежности уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что ротор установлен с возможностью вертикального перемещения вдоль вала, а патрубок для отвода конденсата укреплен в днище корпуса.

816475

Аппарат снабжен емкостью для сбора конденсата, подключенной к корпусу, и циркуляционным насосом, установленным между емкостью и ротором под днищем корпуса.

Днище ротора выполнено перфорированным.

Вал привода снабжен сферическим шарниром, соединяющим его с ротором.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг; 1.

Аппарат состоит из станины 1, корпуса 2, ротора 3, привода 4, патрубка 5 для подвода в ротор пара, патрубка 6 для отвода из ротора конденсата, системы 7 циркуляции конденсата и патрубка 8 для отвода неконденсирующихся газов.

Корпус 2 аппарата снабжен патрубком 9 для отвода вторичных паров и 20 установлен на днище 10 станины. На корпусе 2 смонтирована крышка 11 с патрубками 12,. 13 соответственно для подвода рабочей и отвода упаренной жидкости. На днище 10 корпуса уста- ц новлен ротор 3, состоящий из соединенных между собой при помощи оси 14 и гайки 15 теплообменных конических элементов 16 и втулок 17 и 18, причем элементы 16 снабжены фланцами 19 и 20.ЗО

В роторе 3 выполнена система аксиальных каналов 21-24, служащих для подвода рабочей жидкости, 25 и 26 .— для отвода упаренной жидкости, 27 и 28 — для подачи пара; 29 и 30 — для отвода конденсата и 31 — для отвода .вторичных паров. В верхней части ротора 3 установлен конус 32, служащий сборником упаренной жидкости.

Снизу ротор имеет днище, выполнен.ное в виде кольцевой перфорированной 40 пластины 33.

Привод 4, укрепленный в станине 1, состоит из регулируемого электропривода 34, подшипникового узла 35 с уплотнением 36 и вала 37, соединенного с ротором 3 при помощи сферического шарнира, состоящего из укрепленной на оси 14 втулки 38 и укрепленного на валу 37 сферического подшипника 39.

Для передачи крутящего момента вал 37 снабжен водилом 40 с неподвижно укрепленными в нем пальцами 41, а ротор 3 — водилом, 42 с отверстием 43, причем палец 41 установлен в отверстии 43.с зазором. Вал 37 и кольцевая перфорированная пластина 33 образуют кольцевой зазор 44.

Внутри станины 1 смонтирована система 7 циркуляции конденсата, выполненная в виде циркуляционного насоса 45 и емкости 46, подключенной к 60 корпусу при помощи патрубков 47 и 48, причем циркуляционный насос установлен между емкостью 46 и ротором 3 под днищем корпуса. В кольцевом зазоре 44

° смонтирован дополнительный патрубок 49 для отбора конденсата, снабженный конденсатоотводчиком 50. Внутри ротора 3 укреплена неподвижная конденсатная переливная трубка 51.

Аппарат работает следующим образом.

В патрубок 5 подается греющий пар, а в патрубок 13 в период прогрева и пуска — вода, а затем, после до; стижения требуемой температуры, рабочая жидкость.

Благодаря давлению греющего пара внутри ротора и наличию кольцевой пластины 33, возникает подъемная сила, которая приподнимает ротор вдоль оси вала вверх, образуя зазор между днищем 10 корпуса и кольцевой пластиной 33.

При включении электропривода 34 приводится во вращение ротор 3 посредством пальца. 41 и водила 42.

Греющий пар из патрубка 5 при помощи каналов 27 и 28 попадает внутрь ротора,3 и отдает свое тепло через теплообменные элементы 16 рабочей жидкости. При этом образуется конденсат греющего пара, который через каналы 29 и 30 и трубку 51 подается к кольцевому зазору 44. Конденсат греющего пара через перфорацию кольцевой пластины 33 и зазор 44 вытекает из ротора в корпус и при помощи патрубка 6 удаляется из аппарата.

Вторичные пары, образующиеся в процессе упаривания рабочей жидкости, через канал 31 и патрубок 9 корпуса отводятся из аппарата. При зазорах между днищем ротора и днищем корпуса меньше оптимальных включается циркуляционный насос 45, и конденсат циркулирует через кольцевой зазор. избыток конденсата отводится через патрубок 49. Рабочая жидкость иэ патрубка 2 при помощи каналов 21-24 попадает на вращающиеся тенлообменные элементы 16, упаривается и, благода- ря наличию центробежных сил, расте- „ кается к их периферии, где через каналы 25 и 26, конус 32 и патрубок 13 выводится иэ аппарата.

Возможность вертикального перемещения ротора и размещения патрубка для отвода конденсата в днище корпуса позволяет исключить вращающееся уплотнение между днищем ротора и днищем корпуса и упорные подшипники с системой их охлаждения, что упрощает конструкцию аппарата, а также сокращает мощность, затрачиваемую на вращение ротора.

Формула изобретения

1. Центробежный пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с днищем и патрубками

816475 для подвода обрабатываемой жидкости и отвода упаренной жидкости, вторичного. пара и конденсата, установленный в корпусе ротор, включающий днище, выполненное в виде кольцевой пластины, и конические полые теплообменные элементы с внутренними и наружными фланцами,. имеющими каналы для ввода обрабатываемой жидкости и рара и отвода упаренной жидкости, 1 .вторичного пара и конденсата греющего пара, патрубки для ввода пара и отвода конденсата и установленный под ротором привод c âàëîì, образующий с днищем ротора кольцевой зазор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения 5 расхода электроэнергии, повышения надежности уплотнения; ротор установлен с возможностью вертикального перемещения вдоль вала, а патрубок для отвода конденсата укреплен в.днище 20 корпуса.

2. Аппарат по.п. 1, о т л и ч а ю щ -и и с я тем, что он сиабжЕн емкостью для сбора конденсата, подключенной к корпусу, и циркуляционнымнасосом, установленным между емкостью и ротором под днищем корпуса.

3. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,,что днище ротора выполнено перфорированным.

4. Аппар..т по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что вал привода снабжен сферическим шарниром, соединяющим его с ротором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 295234, кл. В 01 0 1/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 363498, кл. В 01 0 1/22, 1972.

3. Патент Швеции 9 206743, кл. 17 f, 10/Oi, 1966.

2б

Фиг.2

Составитель Е. Сотникова оеаактоо Л. пченннокак техоеа g катанян ко екто Н. хоота

Заказ 1083/4 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4