Центробежный вакуум-выпарной аппарат пленочного типа

Для сгущения термолабильных растворов (чувствительных к температуре) находят применение аппараты пленочного типа с принудительным созданием и перемешиванием пленки. Такие аппараты могут быть использованы для сгущения ферментных растворов.

Ранее был изображен центробежный вакуум-выпарной аппарат пленочного типа поверхностью нагрева 3ж3, разработанный Гипромед-промом.

Корпус аппарата (диаметр 450 мм и толщина стенки 4 мм) изготовлен из нержавеющей стали 1Х18Н9Т и снабжен рубашкой 5, в которую вводится теплоноситель. Стенки корпуса рассчитаны на работу под вакуумом 700 мм рт. ст. Внутри корпуса вращается ротор-мешалка. Ротор представляет собой вал диаметром 76x4 мм, к которому по высоте приварены три держателя с шестью плоскими спицами каждый. К спицам держателей под углом 30° к оси спиц приварены шесть вертикальных лопастей шириной по 140 мм и длиной 1950 мм. В верхней части над лопастями ротора расположена тарелка, в которую поступает продукт, подлежащий сгущению.

Окружность, образованная наружными кромками лопастей, составляет 445 мм. Таким образом, между кромками лопастей и внутренней стенкой корпуса образуется зазор размером 2,5 мм. Над тарелкой расположен сепаратор пара, оснащенный лопастями, размещенными по винтовой линии. Сепаратор предназначен для освобождения вторичного пара, образующегося при сгущении раствора, от унесенных частиц влаги.

В крышке аппарата установлен сальник с двойной уплотняющей набивкой, через который проходит вал ротора. С помощью муфты вал прикреплен к выходному концу цилиндрического редуктора 13 типа РЦ-10М, через который он приводится во вращение от электродвигателя (тип МА-142-1-6, Л = 3,8 сет; П = 960 об/мин). Коническое днище корпуса аппарата снабжено рубашкой, в которую вводится хладагент для снижения температуры сгущенного раствора.

При работе аппарата во вращающуюся тарелку непрерывно поступает раствор. Под влиянием центробежной силы раствор отбрасывает на внутреннюю стенку корпуса аппарата, обогреваемую теплоносителем (паром или горячей водой), поступающим в рубашку. Раствор стекает по поверхности вниз, при этом он нагревается и из него выпаривается влага.

В аппарате раствор захватывается лопастями вращающегося ротора, приводится во вращение и распределяется в виде пленки по внутренней поверхности корпуса. При этом создается турбулентная пленка, которая центробежной силой прижимается к стенкам корпуса аппарата. Сгущенный раствор собирается в конусе аппарата, стекает по наклонным стенкам конуса, охлаждается и через штуцер выводится из аппарата. Так как в этом аппарате сгущаемый раствор подвергается кратковременному нагреву, заметной инактивации ферментов в нем не наблюдается.

Аппараты этого типа работают под вакуумом 720—700 мм рт. ст. При эксплуатации этих аппаратов вращающиеся элементы и сальник вала требуют тщательного наблюдения и ухода.