SU965438A1 - Роторный пленочный аппарат - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к. роторным {пленочным аппаратам, используемым в нефтехимической промышленности в области концентрировани  и сушки высоков зких растворов полимеров таких, как изопреновый, этилен-гтропиленовый и т.д.

Известен роторный пленочныйаппарат , который включает цилиндрический корпус, рубашку.дл  теплоносител , штуцеров дл  отвода и подвода обрабатываемого продукта, сепарирующее устройство, ротор с жесткозакрепленными и плавно изогнутыми против хода вращени  лопаст ми, на концах которых шарнирно укреплены скребущие гребни, т.е. с.кребковый элемент установки за лопастью Cl J.

Недостаток аппарата состоит в том, что дл  .высоких коэффициенто|,в тепломассоотдачи в процессах переработки высоков зких растворов полимеров необходимо, чтобы зазоры между зубь ми и поперечные размеры самих зубьев были малы, т.е. гребенка-скребок должна быть достаточно частой. Забивка (зарастание) зазоров

J .зереточных окон гребенки полимером приводит как бы к по влению шарнирной лопасти без наличи  переточных окон, установленной следом за жесткоукрепленной лопастью. С другой

to стороны увеличение поперечных размеров зубьев гребенки и рассто ний между ними ведет к нарушению требуемой турбулизации жидкостного сло . Кроме того, если в зкость обрабатываемой среды превышает единицы пауз рабоча  поверхность за зубь ми гребенки мо)ет быть оголена. Проведенные нами дополнительные опыты свидетельствуют , что даже при линейной скорости кромки гребенки-скребка, равной 0,9 м/с, оголенна  часть теплообменной поверхности не успевает закрытьс  за один оборот ротора обрабатываемой средой, несмотр  на то, что эта скорость значительно ниже, чем в роторно-пленочных аппаратах с шарнирными лопастАми (2,5t м/с). Растворы полимеров имеют еще большую в зкость и недостатки . конструкций аппарата при этом ещё больше сказываютс  на конечный эффект процесса. Все это снижает возможности использовани  роторно-плбночных аппаратов ;В процессах концентрировани  , и сушки растворов полимеров Известен роторный пленочный аппарат , содержащий корпус, ротор с жёстко укрепленными на нем лопаст ми ,перед которыми по ходу вращени  ротора установлены .скребковые элементы , жестко укрепленные на подвесках, св занных с ротором посредством шарнира , установленного на роторе по хо ду его вращени  перед рабочей кромкой скребковых-элементов. Шарнирное крепление подвесок скребковых элементов перед жесткозакрепленной лопастью на роторе дает возможность при обработке неньютовских сред, таких как растворы каучуков СКИ-3, СКЭП СКД и др., перераспредел ть продукт, т.е. удал ть пленку, обрабатываемого раствора с рабочей поверхности аппарата скребковым ножом и затем вновь возвращать ее отбойной лопастью на теплообменную поверхность за счет центробежной силы L 2 J. Однако при концентрировании и.суш растворов полимеров средн   толщина пленки жидкости по высоте аппарата падает. Поэтому в нижней части аппа рата жидкости может оказатьс  так f«a по, что она соберетс  в валики перед скребковыми ножами и не будет поступать на отбойную лопасть. Сбор обрабатываемой среды в валики ведет к неэффективному использованию -теплооб менной поверхности и снижению коэффициентов массоотдачи за счет малой межфазной поверхности (жидкость-пар) Увеличить же нагрузку по обрабатывае мой среде на аппарат не представл  етс  возможным, так как в этом случа может не хватить теплообменной поверхности аппарата дл  подвода необходимого количества тепла. Кроме того, конструкци  этого аппарата сложнее в изготовлении и эксп луатации по сравнению с аппаратом, имеющим гребенчатые лопасти. 96 4 Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента тепломассоотдачи за счет турбулизации рабочей среды. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в роторном пленочном аппарате, содержащем Kopnyi, с рубашкой, установленный в нем- по оси ротор с лопаст ми , перед которыми по ходу вращени  установлены скребковью элементы , жестко укрепленные на подвеска-х, св занных с ротором посредством шарниров , установленных перед рабочей кромкой скребковых элементов, лопасти укреплены на роторе или подвесках посредством шарниров, при этом скреб ковые элементы выполнены в виде гребенки , а рабочие кромки лопастей - с волнообразным профилем. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2 дл  теплоносител ,установленный по оси ротор 3 с лопаст ми 4 и скребковыми элементами гребенчатого типа 5, укрепленными на подвесках б, штуцеры 7 и 8 соответственно дл  подвода и отвода обрабатываемого продукта, штуцер 9 дл  отвода вторичного пара. Лопасти k укреплены на роторе 3 или подвесках 6 подвижно относительно скребковых элементов 5 посредством шарниров 10. При работе обрабатываемый раствор , например, полимера, подают через штуцер 7 в корпус 1,где,двига сь вдоль теплопередающей поверхности корпуса аппарата, проходит между зубь ми скребковых элементов 5 и наталкиваетс  на лопасти k, которые создают подпор жидкости за скребковыми элементами.При таком исполнении теплообменна  поверхность успевает закрытьс  обрабатываемой средой за один оборот ротора и за зубь ми скребков гребенчатого типа поверхность не оголена, как было в известных аппаратах . С помощью гребенчатого скребка происходит разделение пленки жидкости на отдельные потоки по всей длине гребенчатого скребка,что облегчает выход легколетучих компонентов из раствора полимера, а затем лопастью обеспечиваетс  полна  смачиваемость теплообменной поверхности аппарата. Таким образом, в предлагаемом аппарате независимо от параметров процесса (расхода, в зкости жидкости и т.д. обеспечиваетс  периодическое обновле; ние пристеночных слоев жидкости, что позвол ет существенно турбулизовать пленку жидкостными облегчить выход паровой фазы. Все это исключает недостатки описанных аппаратов даже при малой нагрузке по раствору полимера. Это резко интенсифицирует процесс тепломассообмена, особенно дл  продуктов с низкой теплопроводностью.

Кроме того, волнообразный профиль рабочем кромки вторых дополнительны х лопастей, установленных непосредственно за скребками гребенчатого типа, позвол ет усилить турбулизацию обрабатываемой среды и увеличить поверхность контакта жидкость-пар, что до полнительно усиливает процесс тепломассопереноса .

Исключаетс  втора  прогонка .полимеризата через аппарат и этим сокращаетс  расход пара и улучшаетс  качество готового продукта. Опытна  проверка показала, что в предлагаемом аппарате в 1,5 раза выше коэффициенты теплоотдачи от корпуса аппарата к-обрабатываемой среде, по сравненнию с известными.

Claims (3)

1.Роторный пленочный аппарат, содержащий корпус с рубашкой, установленный в нем по оси ротор с лопа ст ми, перед которыми по ходу вращени  ротора установлены скребковые элементы, жестко укрепленные на подвесках , св занных с ротором посредством шарниров, установленных перед рабочей кромкой скребковых элементов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента тепломассоотдачи за счет турбулизации рабочей среды, лопасти укреплены на роторе или подвесках посредством шарниров.

2.Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что скребковые элементы выполнены в виде гребенки.

3.Аппарат По пп. 1 и 2, о т л ичающийс  тем, что рабочие кромки лопастей выполнены с волнообразным профилем.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № , кл. 159-6, 1951i

2.Авторское свидетельство СССР № 789123, кл. В 01 О 1/22,1977.