ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РОТАЦИОННО-ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель 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 №1445744, кл. В01D 3/30 23.12.88. Бюл. №47], предназначенный для проведения процесса выпаривания фосфатидных эмульсий подсолнечных масел, выполненный в виде горизонтально расположенного цилиндрического корпуса с крышкой и обогреваемыми стенками, снабженного патрубками для подвода и отвода пара расположенными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, 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 аппарата является неравномерное распределение, продукта по внутренней поверхности аппарата, что приводит к динамическому воздействию на привод барабана и не стабильному перемещению пленки продукта по длине аппарата, а также неэффективное выделение из парожировой смеси водяного пара и частичек готового продукта.
Технической задачей полезной модели является равномерное распределение продукта по внутренней поверхности аппарата, что приводит к снижению динамического воздействия на привод барабана и к более стабильному перемещению пленки продукта по длине аппарата, а также повышение эффективности выделения из парожировой смеси водяного пара и частичек готового продукта.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в цилиндрическом ротационно-пленочном аппарате, содержащем цилиндрический корпус с крышками и обогреваемыми стенками, снабженными патрубками для подвода и отвода пара расположенными соответственно в верхней и нижней частях корпуса, и патрубками для ввода исходного и вывода готового продукта, сепарационный отбойник тарельчатого типа и сепарационную камеру с патрубкам для подсоединения к вакуумной системе, размещенный внутри корпуса и закрепленный на валах с помощью дисков перфорированный ротор со звездообразным сечением, вершины которого являются его лопастями, а его кромки по всей своей длине расположены параллельно образующей внутренней поверхности цилиндрического корпуса с постоянным зазором, новым является то, что лопасти ротора имеют винтообразный и прямолинейный участки, отделенные друг от друга по высоте лопасти перегородкой, нижняя часть которой имеет плавный скругленный переход к цилиндрической части ротора, а внутри полости ротора на границе перехода от винтообразного участка лопастей ротора к прямолинейному участку лопастей установлена перегородка, которая также разделяет полости перфорированной и сплошной частей ротора, при этом патрубки для ввода исходного продукта расположены в районе действия лопастей ротора в верхней и нижней части крышки, размещенной на левом торце цилиндрического корпуса, а за сепарационным отбойником установлено неподвижно сепарационное кольцо.
Технический результат заключается в равномерном распределении продукта по внутренней поверхности аппарата, что приводит к снижению динамического воздействия на привод барабана и к более стабильному перемещению пленки продукта по длине аппарата, а также в повышении эффективности выделения из парожировой смеси водяного пара и частичек готового продукта.
На фиг.1 изображен общий вид цилиндрического ротационно-пленочного аппарата, на фиг.2 - трехмерная модель полого ротора со звездообразным сечением.
Цилиндрический ротационно-пленочный аппарат (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с крышками 2, 3, имеющий греющую рубашку 4 и патрубки 5 и 6 для ввода исходного продукта, расположенные в верхней и нижней части крышки 2, а также патрубок 7 для вывода готового продукта. Для присоединения к вакуумной системе аппарата служит патрубок 8. Для подвода пара и отвода конденсата из греющей рубашки 3 предназначены патрубки 9 и 10 расположенные в верхней и нижней части корпуса 1. Для технологических нужд аппарат снабжен патрубками 11 и 12 (для слива остаточной фосфатидной эмульсии и остаточного парожирового конденсата от аппарата).
Внутри корпуса 1 размещен с возможностью вращения перфорированный ротор 13 с отверстиями 14 и со звездообразным сечением (фиг.2), вершины которого являются его лопастями 15, закрепленный на валах 16, 17 с помощью дисков 18 и 19. При этом диск 19 выполнен перфорированным с отверстиями 20.
Лопасти 15 ротора 13 имеют винтообразный и прямолинейный участки 21 и 22. При этом расположение патрубков 5 и 6 для ввода исходного продукта на крышке 2 находится в зоне действия лопастей 15 ротора 13 (винтообразного его участка 21). Кромки лопастей 15 ротора 13 расположены параллельно образующей внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 с постоянными определенными зазорами 23 и 24, соответствующими винтообразному и прямолинейному участкам лопастей 21, 22. При этом зазор 23 на винтообразном участке 21 выполнен большим, чем зазор 24 на последующем прямолинейном участке 22 лопастей 15 ротора 13. Винтообразный участок 21 по высоте лопасти 15 ограничен перегородкой 25, нижняя часть которой имеет плавный скругленный переход к цилиндрической части ротора 13. А внутри полости ротора 13 на границе перехода от винтообразного участка 21 лопастей 15 ротора 13 к прямолинейному участку 22 лопастей 15 установлена перегородка 26, которая также отделяет перфорированную часть ротора 13 от сплошной.
На правом валу 17 ротора 13 помимо диска 19 установлен сепарационный отбойник тарельчатого типа 27. За сепарационным отбойником 27 установлено неподвижно сепарационное кольцо 28. Между сепарационным отбойником 27 и крышкой 3 корпуса 1 образована сепарационная камера 29.
Предлагаемый цилиндрический ротационно-пленочный аппарат работает следующим образом:
Исходный обрабатываемый продукт поступает через патрубки 5 и 6 во внутреннее пространство корпуса 1, где попадает на лопасти 15 винтообразного участка 21 вращающегося ротора 13 и под действием центробежных сил наносится на внутреннюю поверхность корпуса 1, обогреваемого через греющую рубашку 4 паром. С помощью винтообразного участка 21 продукт равномерно распределяется по внутренней поверхности корпуса 1, формируется равномерный слой продукта и обеспечивается его поступательное перемещение по внутренней поверхности корпуса 1 аппарата.
Обрабатываемый продукт последовательно перемещается вместе с выпаренными из продукта парами влаги вдоль корпуса 1 аппарата к выходу и выводится из него через патрубок 7. Образовавшаяся в результате выпаривания парогазовая смесь через межлопастное пространство прямолинейного участка 22, отверстия 14 перфорированного ротора 13 и отверстия 20 диска 19, предварительно взаимодействующая с сепарационными отбойником 27 и кольцом 28 для выделения из нее жидкой фазы готового продукта отсасывается вакуумной системой (не показана) через патрубок 8.
Преимущества цилиндрического ротационно-пленочного аппарата заключаются в том, что:
- выполнение лопастей ротора с винтообразным и прямолинейным участками, отделенными друг от друга по высоте лопасти перегородкой, нижняя часть которой имеет плавный скругленный переход к цилиндрической части ротора позволяет сформировать равномерный слой продукта и обеспечить его поступательное и стабильное перемещение по внутренней поверхности корпуса аппарата, что обеспечивает эффективное удаление из него пара.
- установка внутри полости ротора на границе перехода от винтообразного участка лопастей ротора к прямолинейному участку лопастей перегородки, которая также разделяет полости перфорированной и сплошной частей ротора обеспечивает беспрепятственное удаление из зоны обработки продукта паровой фазы и из аппарата;
- расположение патрубков для ввода исходного продукта в районе действия лопастей ротора в верхней и нижней части крышки, размещенной на левом торце цилиндрического корпуса позволяет равномерно вводить продукт в аппарат и равномерно его распределять его по внутренней поверхности корпуса аппарата, что ведет к снижению динамического воздействия на привод барабана.
- установка за сепарационным отбойником дополнительного неподвижного сепарационного кольца позволяет повысить эффективность и надежность выделения из парожировой смеси водяного пара и готового продукта.