SU1678407A1 - Центробежный дистилл тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к центробежным теплообменным аппаратам, используемым дл  термообработки в пищевой, химической и фармацевтической промышленности , а также с целью дистилл ции соленых вод в стационарных и транспортных средствах, Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и снижение гидравлического сопротивлени  аппарата В центробежном дистилл торе обеспечиваетс  создание тонкой (близкой к мол рной) и равномерной толщины пленки и увеличение теплонапр жени  внутреннего обьема аппарата за счет увеличени  установленной в том же объеме поверхности теплообмена 4 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к центробежным теплообменным аппаратам и может быть использовано дл  термообработки жидкости в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также дл  дистанции соленых вод в стационарных и транспортных установках.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и снижение гидравлического сопротивлени  аппарата.

На фиг. 1 изображен продольный разрез центробежного Дистилл тора; на фиг. 2 - поперечный разрез; на фиг. 3 - ролик с пористой волокнистой поверхностью; на фиг. 4 - продольный разрез катушки ролика.

Центробежный дистилл тор содержит вертикальный герметический корпус 1, внутренний объем которого разделен перегородками 2 и 3 на зону 4 подогрева и зону 5 испарени  исходного продукта, зону 6

подвода и удалени  теплоносител  с размещенными в ней трубопроводами дл  отвода неиспарившейс  жидкости Внутри зоны 5 испарени  на перегородке 3 неподвижно коаксиэльно установлены цилиндры 7 попарно соединенные между собой в верхней части, а нижн   их часть сообщена с зоной 6 подвода теплоносител  С обеих сторон наружной поверхности образовавшихс  полых цилиндров расположены ролики 8 с пористой волокнистой поверхностью В свою очередь ролики с помощью трубопровода 9 жестко соединены с полым валом вращени  10, по которому исходна  жидкость из зоны подогрева 4 подведена к внутренней поверхности роликов 8 через полую ось 11 их вращени  (см. фиг. 3). Зона 4 подогрева исходной жидкости включает в себ  паровую полость 12, котора  охватывает камеру 13 дл  исходной жидкости. В паровой полости

О vj 00

О VI

12 расположены патрубки 14 дл  подвода из зоны 5 устройства 15 слива конденсата, который удал етс  через гидрозатвор 16. Камера 13 содержит патрубок 17 и трубопровод 18 дл  подачи жидкости через переливную трубку 19 в полый вал 10 аппарата. В нижней части зоны 5 испарени  между полыми цилиндрами 7 расположены штуцеры 20 дл  удалени  неиспарившейс  жидкости из объема аппарата через патрубок 21 и дл  предотвращени  залива жидкостью зоны 5 испарени .

При выработке греющего пара в самом аппарате зона 6 частично заполнена теплоносителем и имеет электрообогрев 22. Греющий пар из зоны б подводитс  к внутренней полости полых цилиндров 7, которые соединены с ней в своей нижней части. Образовавшийс  в цилиндрах 7 конденсат стекает по их внутренней поверхности в зону 6. В случае подвода греющего пара от внешнего источника зона 6 имеет патрубок подвода 23 и слива конденсата 24 через гидрозатвор 25. С целью обеспечени  свободного вращени  по поверхности ролик 8 по своей длине выполнен из последовательно установленных по полой оси 11 нескольких катушек 26(см. фиг. 4) с возможностью их независимого вращени . Ось катушек имеет решетчатую поверхность 27 дл  свободного доступа жидкости к пористой поверхности, На катушку навита пориста  волокниста  поверхность 28 (см. фиг. 3), например, из пеньковой нити или жгута, С целью уменьшени  трени  между катушками установлены шайбы 29. Ось ролика 11 имеет отверсти  30 дл  истечени  жидкости на волокнистую поверхность, резьбу дл  соединени  с валом вращени  10, через трубопровод 9, упорное кольцо 31, выполненное заодно с осью, и зажимную гайку 32 дл  креплени  катушек.

В нижней части аппарат содержит электропривод 33. Изготавливатьс  предлагаема  теплообменна  поверхность может путем выдавливани  цилиндров из металлического листа при использовании матрицы. В результате получаем теплообменную поверхность в виде змеевиковой формы.

Работает центробежный дистилл тор следующим образом.

С помощью электропривода 33 приводитс  во вращение полый вал 10, а вместе с ним вращаютс  ролики 8 с пористой волокнистой поверхностью вокруг цилиндров 7. Греющий пар из зоны 6 поступает во внутреннюю полость цилиндров 7 через их нижнюю часть,соединенную с объемом этой зоны, обогрева  их внутреннюю поверхность . Сконденсировавшийс  пар стекает в

зону 6 по поверхности стенок полых цилиндров , замыка  при этом цикл греющего пара.

Кругла  форма нижней части поверхности , расположенной между смежными цилиндрами , обеспечивает ручейковое стекание конденсата в зону греющего пара одновременно с двух полостей смежных цилиндров, исключа  при этом барботаж

0 конденсата паром, движущимс  к теплооб- менной поверхности. Исходна  жидкость через патрубок 17 и трубопровод 18 подаетс  в камеру 13, где подогреваетс  и через переливную трубку 19 подаетс  в полый вал

5 вращени  10. Затем, через трубопровод 9 полую ось 11 роликов 8 и расположенные на их поверхности отверсти  30, жидкость подводитс  к внутренней волокнистой поверхности вращающихс  роликов 8, где

0 смачивают всю пористую структуру за счет действи  капилл рных сил При вращении вала 10 ролики 8, враща сь вокруг своей оси 11, движутс  по наружной поверхности неподвижных полых цилиндров 7. При этом

5 на поверхность полых цилиндров наноситс  пленка жидкости. При обогреве внутренней полости полых цилиндров происходит равномерное и интенсивное испарение жидкости с двух наружных сторон полых

0 цилиндров.

С целью обеспечени  равномерного смачивани  пористой волокнистой поверхности роликов в зоне подачи, при необходимости возможно создание избыточного

5 давлени  жидкости, что увеличивает скорость ее истечени  на поверхность роликов. Образовавшийс  на поверхности цилиндров 7 вторичный пар движетс  вдоль высоты стенки цилиндров в зазорах между коакси0 ально установленными полыми цилиндрами , а также корпусом аппарата, в верхнюю часть зоны 5 испарени . За.тем по патрубкам 14 п,р поступает в полость 12, в которой он сконденсируетс ,отдава  тепло конден5 сации на нагрев исходной жидкости. Образовавшийс  конденсат из полости 12 удал етс  через патрубок 15 и гидрозатвор 16. С целью повышени  экономичности центробежных дистилл торов предусматрива0 етс  использование тепла конденсата, который после гидрозатвора 16 поступает во внешний теплообменник 34. В теплообменнике 34 происходит охлаждение конденсата до температуры исходной

5 жидкости, поступающей на испарение. В аппарате предусматриваетс  удаление неиспарившейс  жидкости и предохранение от случайного залити  его объема исходной жидкостью. Неиспаривша с  жидкость удал етс  через штуцеры 20, размещенные

между полыми цилиндрами через патрубок 21, расположенный в зоне 6. При этом неиспаривша с  жидкость проходит гидрозатвор 35 и поступает в водовод ной теплообменник 36, где отдает тепло исходной жидкости. Наличие двух дополнительных теплообменников позвол ет замкнуть цикл использовани  подведенного тепла, исключа  его потери в окружающую среду. Таким образом, предложенна  конструкци  центробежного дистилл тора позвол ет осуществить процесс испарени  при создании равномерной и очень тонкой пленки жидкости при значительном увеличении теплооб- менной поверхности, установленной в том же объеме аппарата, что повышает тепло- напр жение его внутреннего объема. Вертикальна  ориентаци  теплообменной поверхности улучшает услови  отвода вторичного пара, исключа  при этом горизонтальную составл ющую его пути. В свою очередь это снижает гидравлическое сопротивление процесса и повышает его эффективность, т.к. в этом случае уменьшаетс  необходима  внутренн   энерги , сообщаема  пару на преодоление сопротивлени  движению. Это способствует снижению энергетических затрат на прохождение процесса и повышает его интенсивность. Установка разного количества роликов с пористой волокнистой поверхностью по длине параметра цилиндров обеспечивает равномерное смачивание всей поверхности, не увеличива  скорость вращени  роликов по радиусу аппарата, и практически не вызывает увеличени  расхода электроэнергии.

Снижение оборотов вала аппарата, привод щего ролики во вращение, может быть

достигнуто за счет увеличени  количества роликов, устанавливаемых на поверхности цилиндров. Причем рост количества роликов не затрудн ет вертикальное движение

вторичного пара.

Наличие теплообмена в зоне подогрева, а также использование тепла процесса во внешних теплообменниках позвол ет исключить потери тепла в окружающую среду и

повысить экономичность и производительность центробежных дистилл торов.

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Центробежный дистилл тор, содержат

   щий вертикальный цилиндрический корпус, размещенную в нем теплообменную поверхность , полый вал вращени , установленные на теплообменной поверхности с

   возможностью вращени  ролики с пористой волокнистой поверхностью и полыми ос ми , соединенными с валом вращени , и устройства дл  подвода и отвода упариваемой жидкости и теплоносител , отличающийс   тем, что, с целью повышени  производительности и снижени  гидравлического сопротивлени  аппарата, теплообменна  поверхность выполнена из коаксиально установленных цилиндровг попарно соединенных между собой в верхней части, при этом образующиес  объемы полых цилиндров нижней частью соединены с устройством дл  подвода и отвода теплоносител , а количество роликов, установленных на их

   наружной поверхности, возрастает пропорционально росту величины теплообменной поверхности, увеличивающейс  с ростом радиуса установки цилиндров.

   И

   чи/эо рпж

   / XZHpOXltf

   1 Щ

   и

   # шэ0горвб уо рохэк

   .

   Фаг 2

   32

   30

   т J7

   РЛ

   26

   Фиг.З