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Evaporador a vácuo de um efeito de aquecimento externo
descrição
Um evaporador de efeito único geralmente se refere a um evaporador único que não utiliza mais o vapor secundário gerado durante a evaporação da solução. Na produção em larga escala, a evaporação de uma grande quantidade de água requer o consumo de uma grande quantidade de vapor primário. Para reduzir o consumo de vapor primário, o vapor secundário gerado durante a produção é introduzido no segundo evaporador para aquecimento do vapor. O vapor secundário gerado pelo segundo evaporador também pode ser introduzido no terceiro evaporador para aquecer o vapor, e cada evaporador é chamado de evaporador primário e assim por diante. Desta forma, vários evaporadores são conectados em série para formar um evaporador multiefeito.
Componentes
1. Pré-aquecedor e aquecedor
Na maioria dos casos, o produto a ser evaporado deve ser pré-aquecido até o ponto de ebulição antes de entrar na câmara de aquecimento. Normalmente, pré-aquecedores de tubo reto ou trocadores de calor de placas são usados para completar esta tarefa.
2. Evaporador
A seleção do tipo adequado de evaporador depende de cada aplicação específica e da natureza do produto.
3. Separadores
Cada evaporador está equipado com um separador para separação de vapor e líquido. Escolha diferentes tipos de separadores de acordo com seu escopo de aplicação, como separadores centrífugos, separadores por gravidade ou separadores com componentes internos. Ao projetar, fatores importantes como eficiência de separação, queda de pressão e frequência de limpeza precisam ser considerados.
4. Condensador
Em possíveis situações, o calor do vapor gerado durante o processo de evaporação é usado para aquecer evaporadores e pré-aquecedores de múltiplos efeitos a jusante, ou para comprimir o vapor como meio de aquecimento. Contudo, o vapor residual do último efeito do dispositivo de evaporação não pode ser aproveitado desta forma e deve ser condensado. Os dispositivos de evaporação podem ser equipados com condensadores de superfície, condensadores de contato ou condensadores resfriados a ar.
5. Sistema de desgaseificação/vácuo
Use uma bomba de vácuo para manter o vácuo no dispositivo de evaporação. Eles descarregam ar vazado e gases não condensáveis do dispositivo, bem como gases dissolvidos trazidos durante a alimentação de líquidos. Para tanto, podem ser utilizadas bombas de jato e bombas de anel líquido correspondentes de acordo com a escala e modo de operação do dispositivo de evaporação.
6. Bomba
Devido às complexas condições de projeto e aplicações, a seleção da bomba deve ser considerada. Os critérios de seleção são as características do produto, pressão de sucção, vazão e taxa de compressão no dispositivo de evaporação. Para produtos de baixa viscosidade, são utilizadas principalmente bombas centrífugas; Produtos de alta viscosidade requerem o uso de uma bomba de deslocamento positivo. Alguns produtos que contêm sólidos ou cristais podem utilizar outros tipos de bombas, como bombas de hélice. Determine o tipo, tamanho, velocidade, vedação mecânica e material da bomba com base em cenários de aplicação específicos e condições de uso relevantes.
7. Sistema de limpeza
De acordo com diferentes produtos, o equipamento pode sofrer incrustações após um determinado período de operação. Na maioria dos casos, a limpeza química pode remover incrustações e outras sujeiras. Para este efeito, o dispositivo de evaporação necessita de ser equipado com alguns componentes de equipamento necessários, tais como tanques de agente de limpeza, bombas adicionais e válvulas de tubagem. Esses dispositivos garantem que o dispositivo possa ser limpo sem desmontagem, comumente referido como CIP de “limpeza in situ”. A seleção da limpeza deve ser baseada no tipo de escamação. O agente de limpeza penetra na camada de crosta, dissolve ou decompõe a crosta, limpando completamente a superfície do evaporador e, se necessário, desinfetando a superfície.
8. Purificador de vapor
Se o dispositivo não for aquecido por vapor bruto, mas por vapor residual, como vapor de um secador, para evitar contaminação e incrustação da câmara de aquecimento do dispositivo de evaporação por esses vapores, eles devem ser cuidadosamente limpos antes de entrar.
9. Sistema de polimento condensado
Embora a separação de pequenas gotas já seja muito ideal, a qualidade do condensado ainda pode não atender à pureza exigida, principalmente quando o produto contém componentes voláteis. De acordo com diferentes aplicações, o condensado pode ser ainda purificado usando torres de destilação ou sistemas de filtração por membrana.
10. Materiais
Os materiais necessários para a fabricação dos dispositivos de evaporação são determinados com base nas necessidades dos diferentes produtos. Na maioria dos casos, é utilizado aço inoxidável. Se houver requisitos especiais, liga Hastelloy, titânio, níquel, cobre, grafite, borracha revestida de aço, materiais sintéticos, etc.