PL176614B1 - Wyparka mechaniczna, cienkowarstwowa do zagęszczania cieczy pieniących - Google Patents

Abstract

1. Wyparka mechaniczna, cienkowarstwowa do zagęszczania cieczy pieniących, zawierająca komorę grzejną i komorę oparów, składająca się z pionowo usytuowanej rury o zróżnicowanej średnicy, wewnątrz której, centralnie w osi aparatu umieszczony jest wał obrotowy mieszadła łopatkowego, znamienna tym, że w górnej części wyparki, poniżej króćca wyjściowego (5) oparów, usytuowanyjestseparatorszczelinowy (2), natomiast pod nim usytuowane są kolejno jeden pod drugim separator turbinowy (3) oraz separator łopatkowy (4), zamocowane na wale obrotowym (1) mieszadła łopatkowego, przy czym separator łopatkowy (4) znajduje się poniżej króćca wejściowego (6) cieczy zagę­ szczanej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyparka mechaniczna, cienkowarstwowa do zagęszczania cieczy pieniących.

Znane wyparki mechaniczne, cienkowarstwowe z opadającym filmem cieczy posiadają kształt kolumny z zamocowanym wewnątrz centralnie, w osi aparatu, obrotowym wałem mieszadła łopatkowego. Wyparki tego rodzaju, w części górnej, stanowiącej komorę oparów, wyposażone są w oddzielacz kropel, mocowany na wale mieszadła i króciec odprowadzania oparów. Środkowa część wyparki, otoczona płaszczem grzewczym, stanowi komorę grzejną aparatu. W dolnej części aparatu, która ma kształt stożka, znajduje się króciec spustowy zgęszczonego produktu. Czynnik zagęszczany podawany jest do wyparki króćcem wejściowym umieszczonym powyżej komory grzejnej i spływa w postaci filmu cieczy po jej wewnętrznych ścianach. W komorze grzejnej następuje odparowanie rozpuszczalnika, ciecz zagęszczana spływa do dolnej. części aparatu, gdzie następuje odbiór zagęszczonego produktu, natomiast opary unoszą się do góry, do komory oparów, skąd kierowane są do układu skraplacza.

Wadą znanych wyparek mechanicznych, cienkowarstwowych jest niewystarczające zabezpieczenie przed porywaniem z komory oparów do układu skraplacza, kropel cieczy zagęszczanej, a szczególnie kropel cieczy pieniących.

Celem niniejszego wynalazku jest zmniejszenie strat cieczy zagęszczanej drogą skutecznego ograniczenia ilości kropel i piany porywanych przez odprowadzane do skraplacza opary.

Cel ten został osiągnięty dzięki skonstruowaniu wyparki mechanicznej, cienkowarstwowej do zagęszczania cieczy pieniących, która różni się zasadniczo od znanych wyparek mechanicznych odmienną koncepcją działania oraz zmodyfiko\wa'nibudow;tkomory oparów i mieszadła łopatkowego. Założono trójstopniowe wytrącanie kropel cieczy i niszczenie pian w unoszących się do góry wyparki oparach, które na swej drodze napotykają trzy kolejne separatory różniące się od siebie konstrukcją. Aparat według wynalazku jest cienkowarstwową wyparką mechaniczną w kształcie pionowo usytuowanej rury o zróżnicowanym przekroju, wewnątrz której, centralnie w osi aparatu umieszczony jest wał obrotowy mieszadła łopatkowego. Górną część wyparki stanowi komora oparów o średnicy 1,2 do 4 razy większej od środkowej części wyparki, która stanowi komorę grzeenąi jest otoczona co najmniej jednym płaszczem grzewczym. Wewnątrz komory grzejnej mieszadło posiada łopatki usytuowane w układzie pionowym, które są zamocowane wzdłuż całej długości odcinka wału obrotowego przechodzącego przez tę komorę. Dolna część wyparki, ukształtowana w stożek, wyposażona jest w króciec wyjściowy zagęszczonego produktu. Wyparka według wynalazku charakteryzuje się tym, że w górnej części wyparki, poniżej

176 614 króćca wyjściowego oparów, usytuowany jest separator szczelinowy w postaci półki dzwonowej. Pod nim, nawale obrotowym mieszadła zamocowane sąkolejno, jeden pod drugim, separator turbinowy oraz separator łopatkowy. Separator łopatkowy, pełniący jednocześnie rolę rozdzielacza cieczy zagęszczanej, usytuowany jest bezpośrednio nad komorą grzejną wyparki, poniżej króćca wejściowego cieczy zagęszczanej. Takie rozmieszczenie separatorów zapewnia trójstopniowe, skuteczne oddzielenie z oparów kropel cieczy czynnika zagęszczanego i niszczenie powstającej piany. Pierwszy stopień separacji kropel i piany stanowi separator łopatkowy, zamocowany na wale obrotowym mieszadła nad komorą grzejną wyparki. Spełnia on jednocześnie rolę rozdzielacza, przez który ciecz zagęszczana spływa do komory grzejnej. Nad nim, już w komorze oparów, zamocowany jest na wale obrotowym mieszadła separator turbinowy o dużej rozpiętości łopat i znacznej ich prędkości obwodowej, który współpracuje z przegrodami umieszczonymi na ścianie komory oparów. Wielkość separatora turbinowego odpowiada średnicy komory oparów, którajest 1,2 do 4 razy większa od średnicy komory grzejnej. Dzięki dużej prędkości obwodowej łopatek separatora turbinowego zwiększa się prędkość obwodowa zawartych w oparach kropel cieczy zagęszczanej z około 2 m/sek do około 10 m/sek, co sprzyja intensywnemu niszczeniu pian i skutecznemu wytrącaniu kropel cieczy z oparów. W górnej części komory oparów usytuowany jest separator kołpakowo-szczelinowy stanowiący półkę dzwonową, na której następuje ostateczne oddzielenie pian i kropel cieczy z oparów kierowanych do skraplacza. Trójstopniowe, prowadzone na kolejnych separatorach, wyłapywanie kropel i niszczenie piany pozwala w sposób zasadniczy zmniejszyć straty cieczy zagęszczanej porywanej przez opary wychodzące z wyparki.

Wyparka według wynalazku znajduje zastosowanie w przemyśle środków spożywczych, chemicznym, farmaceutycznym i innych do zatężania roztworów, zwłaszcza cieczy pieniących.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schematycznie przekrój podłużny wyparki.

Wyparka mechaniczna, cienkowarstwowa do zagęszczania cieczy pieniących zbudowana jest z pionowo usytuowanej rury o zróżnicowanej średnicy, wewnątrz której centralnie w osi aparatu umieszczony jest wał obrotowy 1 mieszadła łopatkowego. Górną część wyparki stanowi komora oparów, która ma średnicę 2,5 razy większą od części środkowej aparatu, stanowiącej komorę grzejną aparatu. Komora oparów wyposażona jest w króciec wyjściowy 5 oparów, poniżej którego usytuowany jest separator szczelinowy 2 w postaci półki dzwonowej, natomiast pod nim, usytuowane są, zamocowane na wale obrotowym 1 mieszadła łopatkowego, separator turbinowy 3 oraz separator łopatkowy 4, przy czym separator łopatkowy 4 znajduje się poniżej króćca wejściowego 6 cieczy zagęszczanej. Komora grzejna wyparki otoczona jest dwoma płaszczami grzewczymi 7, zaopatrzonymi w króćce wejściowe 9 i króćce wyjściowe 10 czynnika grzewczego. Wewnątrz komory grzejnej mieszadło posiada łopatki usytuowane w układzie pionowym, zamocowane wzdłuż całej długości odcinka wału obrotowego 1 przechodzącego przez komorę grzejną. W dolnej części wyparki, która ma kształt stożka, znajduje się króciec wyjściowy 8 cieczy zagęszczonej. Ciecz zagęszczana doprowadzana jest do wyparki króćcem wejściowym 6 na separator łopatkowy 4, który jest jednocześnie rozdzielaczem czynnika zagęszczanego, następnie spływa w dół do komory grzejnej, gdzie następuje jej odparowanie. Ciecz zagęszczona spływa w dół wyparki skąd jest odprowadzana na zewnątrz przez króciec wyjściowy 8, natomiast opary unoszą się do góry gdzie napotykają kolejno, na zamocowane na wale obrotowym 1 mieszadła, separator łopatkowy 4 i separator turbinowy 3, który znajduje się już w komorze oparów o średnicy 2,5 razy większej od średnicy komory grzejnej. Separator turbinowy 3, współpracujący z przegrodami umieszczonymi na ścianie wyparki, dzięki dużej rozpiętości łopat, zwiększa prędkość obwodową kropel cieczy zawartych w oparach z około 2 m/sek do około 10 m/sek, co sprzyja niszczeniu pian i intensyfikuje wytrącanie kropel cieczy. Opary unosząc się dalej do góry przechodzą przez najwyżej usytuowany separator szczelinowy 2 stanowiący półkę dzwonową, gdzie następuje ostateczne oddzielenie kropel cieczy zagęszczanej i przez króciec wyjściowy 5 kierowane są do skraplacza.

176 614

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wyparka mechaniczna, cienkowarstwowa do zagęszczania cieczy pieniących, zawierająca komorę grzejnąi komorę oparów, składająca się z pionowo usytuowanej rury o zróżnicowanej średnicy, wewnątrz której, centralnie w osi aparatu umieszczony jest wał obrotowy mieszadła łopatkowego, znamienna tym, że w górnej części wyparki, poniżej króćca wyjściowego (5) oparów; usytuowany jest separator szczelinowy (2), natomiast pod nim usytuowane są kolejno jeden pod drugim separator turbinowy (3) oraz separator łopatkowy (4), zamocowane na wale obrotowym (1) mieszadła łopatkowego, przy czym separator łopatkowy (4) znajduje się poniżej króćca wejściowego (6) cieczy zagęszczanej.
2. 2. Wyparka mechaniczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jej komora oparów ma średnicę większą od 1,2 do 4 razy od średnicy komory grzejnej aparatu.