UA143141U

UA143141U - APPARATUS FOR HEAT TREATMENT OF LIQUID

Info

Publication number: UA143141U
Application number: UAU202001072U
Authority: UA
Inventors: Ігор Олегович Мікульонок; Вадим Сергійович Катаєв; Вадим Миколайович Сидоренко
Original assignee: Ігор Олегович Мікульонок; Вадим Сергійович Катаєв; Вадим Миколайович Сидоренко
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-07-10

Abstract

Апарат для теплового оброблення рідини містить оснащений засобом для нагрівання вертикальний циліндричний корпус з кришкою і днищем, співвісний з корпусом вал з радіально рознесеними між собою похилими жолобами для розподілу оброблюваної рідини у вигляді плівки на внутрішній поверхні корпусу, причому нижня ділянка кожного похилого жолоба розташована біля днища ближче до вала, ніж його верхня ділянка. При цьому біля днища між корпусом і нижніми ділянками жолобів встановлено співвісну з корпусом обичайку, а порожнину обичайки сполучено з простором між нею й корпусом в її нижній частині.The apparatus for heat treatment of the liquid contains a vertical cylindrical housing with a lid and a bottom equipped with a heating means, a shaft coaxial with the housing with radially spaced inclined chutes for distribution of the processed fluid in the form of a film on the inner surface of the housing. closer to the shaft than its upper section. At the same time, a shell coaxial with the body is installed near the bottom between the body and the lower sections of the gutters, and the shell cavity is connected to the space between it and the body in its lower part.

Description

Корисна модель належить до тепломасообмінного обладнання і може бути використана для часткового випаровування або випарювання різноманітних рідких середовищ у плівкових вертикальних теплообмінниках, випарних та інших тепломасообмінних апаратах хімічної, харчової, мікробіологічної та інших галузей промисловості.The useful model belongs to heat and mass exchange equipment and can be used for partial evaporation or evaporation of various liquid media in film vertical heat exchangers, evaporative and other heat and mass exchange apparatuses of chemical, food, microbiological and other industries.

Відомий апарат для теплового оброблення рідини, що містить оснащений засобом для нагрівання вертикальний циліндричний корпус з кришкою і днищем, співвісний з корпусом вал з радіально рознесеними між собою лопатями для розподілу оброблюваної рідини у вигляді плівки на внутрішній поверхні корпуса (пат. України Мо 50572 0, МПК ВО10 1/22, опубл. 10.06.2010). Недоліком цього апарата є малий час оброблення рідини, оскільки рідина контактує з нагрітим корпусом лише впродовж одного її проходу вздовж нього.A known device for heat treatment of a liquid, which contains a vertical cylindrical body equipped with a means for heating, with a lid and a bottom, a shaft coaxial with the body with radially spaced blades for distributing the treated liquid in the form of a film on the inner surface of the body (patent of Ukraine Mo 50572 0, IPC VO10 1/22, published 06.10.2010). The disadvantage of this device is the short liquid processing time, since the liquid contacts the heated body only during one of its passes along it.

Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є апарат для теплового оброблення рідини, що містить оснащений засобом для нагрівання вертикальний циліндричний корпус з кришкою і днищем, співвісний з корпусом вал з радіально рознесеними між собою похилими жолобами для розподілу оброблюваної рідини у вигляді плівки на внутрішній поверхні корпусу, при цьому нижня ділянка кожного похилого жолоба розташована біля днища ближче до вала, ніж його верхня ділянка (заявка Мо ЕР 3269436 АТ, МПК ВО10 1/22, опубл. 17.01.2018).The closest in terms of technical essence to the proposed useful model is an apparatus for heat treatment of a liquid, which contains a vertical cylindrical body equipped with a means for heating, a lid and a bottom, a shaft coaxial with the body with radially spaced inclined grooves for distributing the treated liquid in the form of a film on the internal the surface of the body, while the lower part of each inclined chute is located near the bottom closer to the shaft than its upper part (application Mo ER 3269436 AT, MPK VO10 1/22, publ. 01.17.2018).

Завдяки циркуляції оброблюваної рідини в порожнині корпуса забезпечується більший час оброблення рідини, ніж в аналогу, що розглянуто. Проте внаслідок руху закріплених на валу жолобів шар рідини поблизу днища апарата набуває форми параболоїда обертання. У результаті рідина піднімається по стінці корпуса, що зменшує шлях руху плівки рідини по зазначеній стінці і відповідно - ефективність оброблення рідини.Due to the circulation of the processed liquid in the body cavity, a longer processing time of the liquid is provided than in the considered analogue. However, as a result of the movement of the chutes attached to the shaft, the liquid layer near the bottom of the device takes the form of a paraboloid of rotation. As a result, the liquid rises along the wall of the case, which reduces the path of movement of the liquid film along the indicated wall and, accordingly, the efficiency of liquid processing.

В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити апарат для теплового оброблення рідини, в якому його нове конструктивне виконання унеможливлює піднімання шару рідини, що перебуває в корпусі апарата поблизу днища апарата, по стінці корпусу, а отже забезпечує велику ділянку плівкового стікання рідини та високу ефективність оброблення рідини.The useful model is based on the task of improving the device for heat treatment of liquid, in which its new design makes it impossible for the layer of liquid located in the device body near the bottom of the device to rise along the wall of the body, and therefore provides a large area of film flow of liquid and high efficiency of liquid treatment .

Поставлена задача вирішується тим, що в апараті для теплового оброблення рідини, що містить оснащений засобом для нагрівання вертикальний циліндричний корпус з кришкою іThe problem is solved by the fact that in the apparatus for heat treatment of liquid, which contains a vertical cylindrical body equipped with a means for heating and a lid and

Зо днищем, співвісний з корпусом вал з радіально рознесеними між собою похилими жолобами для розподілу оброблюваної рідини у вигляді плівки на внутрішній поверхні корпусу, при цьому нижня ділянка кожного похилого жолоба розташована біля днища ближче до вала, ніж його верхня ділянка, згідно з корисною моделлю, біля днища між корпусом і нижніми ділянками жолобів встановлено співвісну з корпусом обичайку, при цьому порожнину обичайки сполучено з простором між нею й корпусом в її нижній частині. У найприйнятнішому прикладі виконання апарата обичайку в її нижній частині виконано перфорованою.From the bottom, a shaft coaxial with the housing with radially spaced inclined grooves for distributing the treated liquid in the form of a film on the inner surface of the housing, while the lower part of each inclined groove is located near the bottom closer to the shaft than its upper part, according to a useful model, near the bottom, between the housing and the lower sections of the gutters, a co-axle with the housing is installed, while the cavity of the housing is connected to the space between it and the housing in its lower part. In the most acceptable example of the implementation of the device, the bottom part of the barrel is perforated.

Оснащення апарата обичайкою істотно знижує ступінь збурення потоку оброблюваної рідини поблизу внутрішньої поверхні корпусу, а отже забезпечує стабільно тривалий шлях стійкої плівкової течії оброблюваної рідини по стінці корпусу. Виконання ж обичайки в її нижній частині перфорованою не лише надійно сполучає порожнину обичайки з кільцевим простором між нею та корпусом, а й спрощує виготовлення та обслуговування зазначеної обичайки. При цьому зазначена обичайка може бути різної форми: циліндричної, конічної, циліндроконічної тощо.Equipping the device with a nozzle significantly reduces the degree of disturbance of the flow of the treated liquid near the inner surface of the case, and therefore provides a stable and long path of steady film flow of the treated liquid along the wall of the case. Making the sleeve perforated in its lower part not only reliably connects the sleeve cavity with the annular space between it and the body, but also simplifies the manufacture and maintenance of the specified sleeve. At the same time, the mentioned custom can be of different shapes: cylindrical, conical, cylindroconical, etc.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз пропонованого апарата.The essence of the useful model is explained by a drawing showing a longitudinal section of the proposed device.

Апарат для теплового оброблення рідини містить оснащений засобом для нагрівання 1 (наприклад теплообмінною оболонкою) вертикальний циліндричний корпус 2 з кришкою 3 і днищем 4, співвісний з корпусом 2 вал 5 з радіально рознесеними між собою похилими жолобами 6 для розподілу оброблюваної рідини у вигляді плівки на внутрішній поверхні корпусу 2, при цьому нижня ділянка кожного похилого жолоба 6 розташована біля днища 4 ближче до вала 5, ніж його верхня ділянка. Також біля днища 4 між корпусом 2 і нижніми ділянками жолобів б встановлено співвісну з корпусом обичайку 7, при цьому порожнину обичайки 7 сполучено з простором між нею й корпусом 2 в її нижній частині. У найприйнятнішому прикладі виконання апарата обичайку 7 в її нижній частині виконано перфорованою. У верхній частині корпусу для плівкового розподілу рідини, що надходить в апарат, на валу 5 може бути встановлено конічну тарілку 8.The apparatus for heat treatment of a liquid contains a vertical cylindrical body 2 equipped with a means for heating 1 (for example, a heat exchange shell) with a cover 3 and a bottom 4, a shaft 5 coaxial with the body 2 with inclined grooves 6 radially spaced apart from each other for distributing the treated liquid in the form of a film on the internal surface of the body 2, while the lower part of each inclined trough 6 is located near the bottom 4 closer to the shaft 5 than its upper part. Also, near the bottom 4, between the housing 2 and the lower sections of the gutters, a coax 7 with the housing is installed, while the cavity of the housing 7 is connected to the space between it and the housing 2 in its lower part. In the most acceptable example of the implementation of the device, the lower part of the bottom 7 is perforated. A conical plate 8 can be installed on the shaft 5 in the upper part of the housing for film distribution of the liquid entering the device.

Апарат працює в такий спосіб.The device works in the following way.

Рідину, що підлягає обробленню, подають у корпус 2 крізь патрубок кришки 3. Зазначена рідина потрапляє на обертову конічну тарілку 8 і під дією відцентрової сили у вигляді плівки бо розподіляється по внутрішній поверхні корпусу 2 та під дією сили тяжіння стікає в кільцевий простір між корпусом 2 та обичайкою 7. Під час стікання плівки рідини по внутрішній поверхні корпусу 2 здійснюється теплообмін між нею та засобом для нагрівання (наприклад теплообмінною оболонкою) 1. Потім крізь перфорацію зазначеної обичайки рідина потрапляє в її порожнину, де захоплюється нижніми ділянками обертових жолобів б. Завдяки похилому розташуванню жолобів б рідина починає підніматися вздовж них і на виході з їхніх верхніх ділянок у вигляді плівки знову розподіляється по внутрішній поверхні корпусу 2. Далі цикл оброблення рідини повторюється до потрібного ступеня її оброблення, наприклад, випаровування або упарювання. Завдяки наявності обичайки 7 істотно знижується ступінь збурення потоку оброблюваної рідини поблизу внутрішньої поверхні корпусу 2, а отже забезпечується стабільно тривалий шлях стійкої плівкової течії оброблюваної рідини по стінці корпусу 2.The liquid to be processed is fed into the body 2 through the nozzle of the cover 3. The specified liquid falls on the rotating conical plate 8 and under the action of centrifugal force in the form of a film because it is distributed over the inner surface of the body 2 and under the action of gravity flows into the annular space between the body 2 and sleeve 7. During the flow of the film of liquid along the inner surface of the housing 2, heat exchange is carried out between it and the means for heating (for example, a heat exchange shell) 1. Then, through the perforation of the specified sleeve, the liquid enters its cavity, where it is captured by the lower sections of the rotating grooves b. Thanks to the inclined location of the gutters b, the liquid begins to rise along them and at the exit from their upper areas in the form of a film is distributed again on the inner surface of the body 2. Then the cycle of processing the liquid is repeated until the desired degree of its processing, for example, evaporation or vaporization. Due to the presence of the nozzle 7, the degree of disturbance of the flow of the processed liquid near the inner surface of the housing 2 is significantly reduced, and therefore a stable long path of the stable film flow of the processed liquid along the wall of the housing 2 is ensured.

Пропонована конструкція нескладна у виготовленні та експлуатації, істотно розширює технологічні можливості апарата з точки зору оброблення рідин з різними властивостями.The proposed design is easy to manufacture and operate, significantly expands the technological capabilities of the device from the point of view of processing liquids with different properties.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. Apparatus for heat treatment of a liquid, which contains a vertical cylindrical body equipped with a means for heating, with a lid and a bottom, a shaft coaxial with the body with radially spaced inclined grooves for distributing the treated liquid in the form of a film on the inner surface of the body, while the lower part of each inclined chute is located near the bottom closer to the shaft than its upper section, which is distinguished by the fact that near the bottom between the housing and the lower sections of the chutes, a co-axle with the housing is installed, while the cavity of the housing is connected to the space between it and the housing in its lower part.

2. Apparatus according to claim 1, which is characterized by the fact that the lower part of the tube is perforated.

"what.

tt OK TT

- In: Residential complex all y y What x x

1 what is this; | AND; ! E sht or I o) still

4 January 7