Тонко-пленочный испаритель — это тип испарителя, в котором жидкий материал течет вдоль стенки нагревательной трубки в виде пленки-для передачи тепла и испарения. Его преимущества включают высокую эффективность теплопередачи, быструю скорость испарения и короткое время пребывания материала, что делает его особенно подходящим для испарения термо-чувствительных веществ. Его можно разделить на испарители с восходящей пленкой и испарители с падающей пленкой.
(1) Испаритель с восходящей пленкой
Испаритель с восходящей пленкой устроен так, что жидкость поступает в нагревательные трубки для нагрева по принципу сифонного насоса. После поступления в сепаратор жидкость и пар разделяются, и жидкость возвращается в испаритель через циркуляционную трубу, образуя замкнутый-циркуляционный контур, также известный как испаритель с внешней циркуляцией.
1.1 Испаритель с восходящей пленкой: Жидкое сырье поступает снизу испарителя и поднимается вверх по трубкам вторичным паром. Испаритель с падающей пленкой: жидкий сырьевой материал поступает через верхнюю часть испарителя и стекает вниз по стенке трубы под действием силы тяжести.
1.2 «Пленка» в восходящей и падающей пленках относится к оптимальному пленкоподобному потоку жидкого сырья вдоль стенки нагревательной трубы во время работы испарителя, где передача тепла наиболее эффективна.. 1.3 Область применения: подходит для испарения веществ с большими скоростями испарения, термочувствительностью, вязкими свойствами и пенообразующими свойствами, но не подходит для растворов с высокой вязкостью, осаждением кристаллов или легким образованием накипи.
(2) Испаритель с падающей пленкой
2.1 Испарение с падающей пленкой включает добавление питательной жидкости из верхней трубной коробки нагревательной камеры испарителя с падающей пленкой. Через устройство распределения жидкости и формирования пленки-она равномерно распределяется по каждой теплообменной трубке. Под действием силы тяжести, вакуумной индукции и воздушного потока он образует однородную пленку, растекающуюся сверху вниз. Во время течения жидкость нагревается и испаряется теплоносителем со стороны оболочки-. Образовавшиеся паровая и жидкая фазы вместе поступают в сепараторную камеру испарителя. После тщательного разделения пар поступает в конденсатор для конденсации (одно-работа) или поступает в испаритель следующей ступени в качестве нагревательной среды, таким образом достигается много-работа. Жидкая фаза выводится из сепарационной камеры, а сточные воды испаряются и концентрируются.
2.2 Область применения: Широко используется для испарения и концентрирования растворов воды или органических растворителей в фармацевтической, пищевой, химической и легкой промышленности. Это оборудование работает непрерывно в условиях вакуума и низких-температур, обладая высокой испарительной способностью, энергосбережением и снижением потребления, низкими эксплуатационными расходами и гарантируя, что материал остается неизменным во время испарения.
2.3 Технологическая схема: Технологическая схема имеет четыре формы: прямоток (параллельный поток), противоток-ток, смешанный поток (перекрестный-поток) и параллельный поток.
Прямоток: раствор и пар текут в одном направлении, последовательно от первого эффекта к последнему эффекту. Когда раствор попадет на следующий эффект от предыдущего эффекта, некоторое количество воды вспыхнет и образуется большее количество вторичного пара. Поскольку концентрация в более позднем эффекте выше, чем в предыдущем эффекте, а рабочая температура ниже, коэффициент теплопередачи первого эффекта часто намного выше, чем у последнего эффекта. Обычно подходит для обработки термочувствительных-материалов при высоких концентрациях.
Противоток-: сырье перекачивается последовательно от последнего эффекта к предыдущим, а готовая жидкость выгружается из первого эффекта. Жидкость и пар движутся в противоположных направлениях. Обычно подходит для обработки растворов, вязкость которых сильно зависит от температуры и концентрации, но не подходит для-теплочувствительных материалов. Наша компания использует противоточный-тройной-процесс воздействия соленой воды с высокой-концентрацией соли и нулевым сбросом.
Смешанный-поток: сочетает в себе преимущества как прямоточного, так и противоточного-процессов, избегая при этом их недостатков, но он сложен в эксплуатации и требует высокой степени автоматизации.
Горизонтальный-поток: каждый эффект получает сырье и выводит готовую жидкость, а кристаллы осаждаются в каждом эффекте. Кристаллы можно быстро отделить, и это обычно используется для выпаривания насыщенных растворов.
2.4 Принцип падающей пленки: Испаряемый материал поступает сверху испарителя с падающей пленкой через подающий насос, протекая через испарительные трубки (со стороны трубы). Материал распределяется в виде пленки внутри теплообменных трубок пленкораспределителем. Когда материал стекает по полости трубы под действием силы тяжести, он нагревается паром снаружи труб, достигая температуры испарения и испаряясь. Материал вместе со вторичным паром стекает по трубкам в виде тонкой пленки. Вторичный пар сжимается паровым компрессором и направляется в камеру нагрева с падающей пленкой в качестве греющего пара. Со стороны корпуса нагревательной камеры с падающей пленкой имеются пластины для направления вторичного пара, его конденсации и вывода не-конденсирующихся газов. В ходе процесса тепловая энергия самого испарителя передается снаружи трубок испаряющемуся внутри материалу. После теплообмена вторичный пар конденсируется в воду и выводится из испарителя с падающей пленкой.
2.5 Характеристики систем испарения с падающей пленкой:
2.5.1 В испарителе с падающей пленкой питательная жидкость добавляется сверху испарителя и падает вдоль стенки трубы в виде пленки под действием силы тяжести. Во время этого процесса он испаряется и концентрируется, в результате чего на дне образуется концентрированная жидкость. Испарители с падающей пленкой могут испарять материалы с высокой концентрацией и высокой вязкостью.
2.5.2 Поскольку в одноходовом испарителе раствор течет в виде пленки, коэффициент теплопередачи высок.
2.5.3 Короткое время пребывания снижает риск ухудшения качества материала, что делает его пригодным для обработки термо-чувствительных материалов.
2.5.4 Низкое удержание жидкости позволяет испарителю с падающей пленкой работать быстро в зависимости от изменений подачи энергии, уровня вакуума, скорости подачи и концентрации.
2.5.5 Поскольку технологическая жидкость течет только под действием силы тяжести, а не под действием разницы температур, можно использовать испарение с низкой-разницей температур.
2.5.6 Испарители с падающей пленкой подходят для испарения и концентрирования пенообразующих материалов. Поскольку жидкость испаряется пленкой-внутри нагревательной трубки, достигается разделение пара-жидкости. При этом в нижней части испарителя большая часть жидкости отсасывается, и лишь небольшая часть жидкости и весь вторичный пар поступает в сепаратор для усиленного разделения. Жидкость не оказывает слишком сильного воздействия в течение всего процесса, что позволяет избежать образования пены.