ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дегазация в вертикальных роторных аппаратах из "Инженерные методы расчета процессов получения и переработки эластомеров" Наибольшее распространение получили вертикальные роторные аппараты с жесткими и с шарнирными лопастями. Кроме того, разработаны аппараты со скребками или щетками из пластмасс, поджимаемые к стенке упругим материалом скребков (щеток), аппараты со скребками большой толщины, имеющими косые прорези для перемещения материала вверх или вниз и поджимаемыми к стенке аппарата центробежной силой или пружиной, аппараты с маятниковыми лопастями, которые вращаются на шарнире и в крайнем положении, соответствующем радиальному направлению, имеют фиксированный зазор с корпусом. Аппараты с маятниковыми лопастями применяются для выпарки растворов с образованием твердого продукта. [c.236] Вертикальный роторный аппарат (рис. 6.12) состоит из корпуса и ротора. Корпус собирается из нескольких царг, соединяемых на фланцах. Соосность царг при сборке обеспечивается соединением выступ-впадина . Каждая царга имеет рубашку. Верхняя секция аппарата служит для улавливания уносимых парами капель и имеет больший диаметр, чем рабочие секции. Нижняя коническая секция служит для вывода продукта и также снабжена рубашкой. Рабочие секции аппарата расточены под один размер и имеют внутренние полированные поверхности, исключающие налипание продукта. [c.237] Привод ротора, установленный на верхней крышке аппарата, состоит из электродвигателя и редуктора. Приводной вал крепится в подшипниковой опоре стойки привода и соединяется с валом редуктора зубчатой муфтой, а с валом ротора — про-дольно-разъемной муфтой. Герметизация места прохода приводного вала через крышку аппарата осуществляется с помощью торцового уплотнения. Нижний конец вала также герметизируется с помощью торцового уплотнения. [c.237] При значительной длине вала для повышения его жесткости используются промежуточные опоры, а вал делается составным. Промежуточная опора состоит из опорного кольца, подшипника скольжения и соединительных ребер. Корпус аппарата делается из нескольких секций каждая секция снабжается ротором, длина которого соответствует длине секции. [c.238] Скребки (лопатки) имеют цапфы, входящие в отверстия дисков. На скребке крепится переставляемый груз, позволяющий менять усилие прижима скребка центробежной силой к поверхности корпуса. Скребки имеют упоры или отгибы (рис. 6.13), ограничивающие описываемый максимальный диаметр. Этот диаметр не должен превышать более чем на 2—3 мм внутренний диаметр аппарата. Такой припуск служит для приработки концов скребков. После приработки износ скребков прекращается. [c.238] Для увеличения времени пребывания жидкости в вертикальных роторных аппаратах используется установка подпорного кольца [18]. Подпорное кольцо имеет плоскую или конусообразную форму и устанавливается под нижним торцом лопастей ротора. Жидкостной валик на подпорном кольце принимает в вертикальном сечении форму параболоида вращения. Одновременно с увеличением времени пребывания увеличивается степень продольного перемешивания жидкости таким образом, подпорное кольцо приближает режим движения жидкости к режиму идеального смешения. Продолжительность пребывания возрастает с увеличением ширины кольца и частоты вращения ротора и может быть увеличена в 10 раз. Использование подпорного кольца целесообразно при большой степени отгонки для улучшения смачивания стенок в нижней части аппарата. [c.238] Вертикальные конические аппараты имеют сужающиеся книзу корпус и ротор. Угол конусности 2° обеспечивает торможение стекающей жидкости за счет составляющей центробежной силы, направленной по образующей конического корпуса вверх. Однако основное назначение конусности заключается в возможности регулировки величины зазора между ротором и стенкой при осевом перемещении ротора. Аппараты с коническим корпусом сложны в изготовлении, требуют строгого согласования конической формы корпуса с конической формой ротора. Торцовые уплотнения концов ротора должны быть выполнены очень тщательно, чтобы при перемещении ротора не нарушалась герметичность. [c.238] Ступенчатый корпус имеет то же назначение, что и конический, но проще его в изготовлении. При переходе от большего диаметра к меньшему образуется горизонтальная кольцевая площадка, которая выполняет роль подпорного кольца. [c.239] В аппаратах, работающих с подводом инертного газа, центральная их часть представляет собой мертвое пространство, оказывающее отрицательное влияние на протекание процесса. При уменьшении этого пространства путем установки на валу специального пустотелого барабана достигается более быстрый вынос паров растворителя из аппарата, уменьшается вредное влияние продольного перемешивания, в результате чего увеличивается движущая сила процесса. Диаметр барабана, на котором крепятся скребки (рис. 6.15), может достигать 95 % от диаметра аппарата. [c.239] На рис. 6.16 показан вертикальный роторный аппарат, применяемый для отгонки остатков растворителя из высоковязкой жидкости [19]. Основная масса растворителя предварительно отгоняется путем двукратного сброса давления, после чего шестеренчатым насосом раствор подается в роторный аппарат. Раствор вводится в аппарат тангенциально к внутренней поверхности корпуса, размазывается лопастями ротора и образует пленку на внутренней поверхности корпуса. [c.239] Ротор состоит из вала и укрепленных на нем цилиндрических или конических обечаек, образующих несколько секций. Центральная рабочая секция имеет коническую обечайку, на наружной поверхности которой укреплены лопасти, а межд у лопастями обечайка имеет отверстия для прохода паров. Пары растворителя из рабочей конической части аппарата поступают в верхнюю цилиндрическую часть, служащую для вывода паров. [c.239] По мере концентрирования вязкость жидкости возрастает, поэтому для выгрузки продукта ниже рабочей части располагается участок выгрузки в виде шнека. Особенностью конструкции является малый брызгоунос, так как отвод паров осуществляется равномерно по всей высоте рабочей части через отверстия в конической обечайке. [c.239] Для лучшего перемешивания вязких жидкостей ротор снабжается лопатками с вырезами. Вырезы смежных лопаток чередуются, что обеспечивает перемешивание жидкости по толщине пленки. При вязкости более 4 Па с скорость течения жидкости в аппарате замедляется, поэтому после прохождения лопатки с вырезами поверхность пленки сохраняется волнистой, в результате чего увеличивается поверхность массоотдачи. [c.239] Скребки, образуемые разрывами между прорезями, могут быть строго вертикальными или иметь наклон для повышения транспортирующей способности лопасти. Повышение транспортирующей способности возможно также при выполнении всей лопасти по винтовой линии. [c.240] Для исключения трения лопастей о стенку аппарата они попарно соединяются тягами, пропущенными через отверстия в валу или через отверстия в детали, охватывающей вал. Это позволяет каждой связанной паре лопастей самоустанавливаться на поверхности пленки жидкости. [c.240] Для повышения транспортирующей способности вертикального роторного аппарата применяются также лопасти с отгибами, направленными в сторону вращения лопасти. Отгибы сообщают высоковязкой жидкости осевую скорость, в результате чего аппарат работает без переполнения при вязкости жидкости до 1000 Па-с. [c.241] Аппарат для отгонки растворителя из жидкости с вязкостью 5—5000 Па-с представлен на рис. 6.18 [21]. Основными его частями являются верхняя рабочая (дегазирующая) часть, коническая прессующая часть и нижняя выдавливающая часть. Аппарат работает под вакуумом с нагревом жидкости через рубашку и частично за счет диссипации механической энергии в тепловую. Перемешивающее устройство состоит из вертикального барабана, на котором установлены четыре вертикальных ряда лопаток. Лопатки перемещают материал и обусловливают образование тонкой пленки на поверхности аппарата. Угол наклона лопаток 15—85° (предпочтительно 30—55°). [c.241] Для вывода высоковязкой жидкости из роторного аппарата подшипниковая опора поднимается выше дниш,а для того, чтобы исключить попадание материала в подшипник. Зазор между лопастями ротора и днищем делается минимальным, а в днище вваривается выходной патрубок. При такой конструкции нижней опоры жидкость выдавливается лопастями к выходному патрубку. Вывод жидкости может осуществляться и через стенку аппарата по патрубку, направление которого совпадает с направлением касательной к корпусу аппарата. [c.242] Помимо ротора специфичными конструктивными элементами являются распределитель жидкости, каплеотбойник, опоры. Распределитель жидкости выполняется в виде распределительного кольца или конуса. Распределительное кольцо имеет кольцевую выточку, направленную к стенке аппарата. Перерабатываемая жидкость подается по входному патрубку в кольцевую выточку, а из выточки при вращении распределительного кольца перетекает на стенку аппарата. При подаче жидкости на вращающийся распределительный конус жидкость с поверхности конуса благодаря небольшому зазору между кромкой конуса и стенкой аппарата перетекает на стенку. [c.242] Для лучшего распределения жидкости на распределительном кольце устанавливают лопатки. [c.242] Вернуться к основной статье