Evaporador tubular de película descendente

En los evaporadores tubulares de película descendente se requiere una humectación uniforme y adecuada de los tubos y, por lo tanto, se necesita la complicación de la recirculación del jugo y un sistema de distribución que alimente cantidades iguales de jugo a cada tubo.
También se requiere una alimentación de agua de emergencia al evaporador; en caso de que falle el suministro de jugo, la ausencia de una alimentación adecuada, incluso durante un período breve, puede provocar una grave contaminación de los tubos. El principal problema de un evaporador de película descendente es la distribución del jugo en la placa tubular superior. Es necesario que todos los tubos de esta placa, o de una sección de la placa de tubos, reciban el volumen requerido de jugo para que el jugo se distribuya solo en una capa delgada alrededor del tubo y que ninguna sección del tubo quede seca. en cualquier momento.
dónde
Q es el peso del jugo en kg/h,
N es el número de tubos, y
D es el diámetro del tubo en metros.
El evaporador tubular de película descendente debe tener un caudal mínimo a través de cada tubo y necesita un sistema de bombeo para recircular el líquido. Esto requiere un nivel de líquido retenido en el sumidero del recipiente y un sistema de control para garantizar que se logre el flujo de líquido requerido hacia el distribuidor. Los evaporadores tubulares de película descendente necesitan un sistema similar, aunque la tasa de humectación requerida es menor.

Las características críticas operativas y del producto de la solución a evaporar tienen un efecto importante en la selección del tipo de evaporador tubular de película descendente más adecuado para la aplicación.

● Sensibilidad al calor
Muchos alimentos, productos farmacéuticos, productos químicos y resinas son sensibles al calor o a la temperatura y requieren bajas temperaturas de calentamiento o un corto tiempo de residencia expuestos al calor, o ambas cosas. Esto se puede lograr mediante una combinación de minimizar el volumen de producto en el evaporador tubular de película descendente en cualquier momento, minimizando el tiempo en el evaporador tubular de película descendente y reduciendo la temperatura de ebullición total del producto operando el evaporador tubular de película descendente a presiones reducidas. . La reducción de la presión operativa interna también puede permitir el funcionamiento a temperaturas de calentamiento más bajas y al mismo tiempo mantener una fuerza impulsora de transferencia de calor razonable.

● Incrustaciones
El ensuciamiento de las superficies de transferencia de calor generalmente es causado por sólidos en la alimentación, precipitación de sólidos en el concentrado o degradación del producto. Una lenta acumulación de una película sobre las superficies de transferencia de calor provocará una reducción gradual en el coeficiente general de transferencia de calor. Con el tiempo, esto requerirá detener el proceso y limpiar las superficies de transferencia de calor, lo que resulta en tiempo de inactividad de la producción y mano de obra de mantenimiento adicional.

● Espuma
Es común que el producto forme espuma durante la vaporización. Puede variar desde una pequeña cantidad de espuma inestable que se rompe fácilmente hasta una espuma muy estable que es difícil de romper y tiende a llenar todo el vacío del sistema evaporador tubular de película descendente. La formación de espuma a menudo se puede minimizar mediante diseños especiales para la entrada de alimentación (separación de la alimentación de la corriente de vapor) y el área de separación de vapor/líquido (diseños especiales de desconexión). Además, reducir la intensidad de ebullición del líquido en la superficie de transferencia de calor (operando a una temperatura más baja o a una presión más alta) y reducir la velocidad del vapor en los tubos puede reducir significativamente la formación de espuma. Cuando las especificaciones de pureza del producto lo permitan, la introducción de un El antiespumante puede resolver o reducir en gran medida el problema.

● Sólidos
Las propiedades del concentrado pueden cambiar a medida que aumenta la concentración de sólidos. Los sólidos pueden obstruir los tubos, provocando la pérdida de la superficie de transferencia de calor, lo que a su vez da como resultado tasas de transferencia de calor reducidas y requiere tiempo de inactividad para la limpieza. Los sólidos aumentan la tendencia a ensuciar la superficie de calentamiento, lo que reduce el coeficiente de transferencia de calor y la tasa de ebullición. Un aumento de sólidos también puede aumentar la viscosidad del concentrado, lo que afecta el coeficiente general de transferencia de calor y reduce la capacidad.

● Viscosidad
Cualquier aumento en la viscosidad del concentrado reducirá el coeficiente general de transferencia de calor.

● Relación de destilado a concentrado
Debe pasar suficiente líquido a través del evaporador tubular de película descendente para mantener húmedas las paredes calentadas. La falta de humectación de las paredes y de velocidad del fluido puede provocar graves incrustaciones y sal de los sólidos en las superficies de transferencia de calor, lo que provoca una reducción de la transferencia de calor y una posible degradación de la calidad del producto como resultado de puntos calientes en la superficie de calentamiento. En procesos donde se requieren altas proporciones de destilado a concentrado, puede ser necesario reciclar una cierta cantidad del concentrado.

● Velocidad del vapor destilado (caída de presión y arrastre)
Se debe tener en cuenta la velocidad del vapor en los tubos tubulares del evaporador de película descendente y en las camisas calefactoras. Se necesitan velocidades adecuadas para producir coeficientes de transferencia de calor suficientes sin exceder las limitaciones de caída de presión, erosión y arrastre. Se debe prestar especial atención a los requisitos del separador de vapor/líquido en cuanto a eficiencia de separación y caída de presión.

● Medio de transferencia de calor
El medio de transferencia de calor (aceite caliente o vapor) puede afectar la selección del tipo de evaporador tubular de película descendente. Los evaporadores tubulares de película descendente calentados por líquido suelen tener coeficientes generales de transferencia de calor más bajos y requieren más área de transferencia de calor. Si el producto tiene una temperatura estable, entonces el calentamiento con aceite caliente puede permitir temperaturas más altas y superar el coeficiente de transferencia de calor más bajo. Esto, en algunos casos, podría permitir el uso de un evaporador de película descendente tubular más pequeño.

● Materiales de construcción necesarios (reactividad)
Una consideración importante en la selección de un evaporador tubular de película descendente pueden ser los materiales de construcción requeridos. El material de la superficie de transferencia de calor es extremadamente importante porque no solo afecta el costo general del material, sino que también determina la conductividad térmica del material, lo que afecta el coeficiente general de transferencia de calor y el área de superficie requerida.

Zhangjiagang Changshou Fabricación de equipos industriales Co., Ltd.
La empresa tiene un capital registrado de 80 millones de RMB y una superficie base de producción de 35,000 metros cuadrados, y un equipo bien capacitado y de alta tecnología de más de 260 empleados, incluidos 80 ingenieros y técnicos. personal (5 ingenieros superiores y 50 profesionales con títulos junior e intermedio) y más de 100 soldadores certificados. Estos empleados tienen una amplia experiencia en la fabricación e instalación de recipientes a presión y en la fabricación in situ de equipos grandes. Además del equipo de soporte de producción de alta calidad, la compañía cuenta con equipos de inspección y prueba avanzados y perfectos, equipos de prueba de fugas de presión, equipos físicos y químicos, laboratorios de soldadura, etc.