Тънкослойният-изпарител е вид изпарител, характеризиращ се с това, че материалната течност тече по стената на нагревателната тръба по-подобен на филм начин за пренос на топлина и изпаряване. Предимствата му включват висока ефективност на пренос на топлина, бърза скорост на изпарение и кратко време на престой на материала, което го прави особено подходящ за изпаряване на чувствителни към топлина -вещества. Може да се раздели на изпарители с издигащ се филм и изпарители с падащ филм.
(1) Изпарител с повдигащ се филм
Повдигащият се филмов изпарител е изграден от течността, влизаща в нагревателните тръби за отопление на принципа на сифонна помпа. След като потече в сепаратора, течността и парата се разделят и течността се връща обратно към изпарителя през циркулационната тръба, образувайки затворен -циркулационен кръг, известен също като изпарител с външна циркулация.
1.1 Изпарител с издигащ се филм: Течността от суровината навлиза от дъното на изпарителя и се задвижва нагоре по тръбите от вторична пара. Изпарител с падащ филм: Течността от суровината навлиза от горната част на изпарителя и тече надолу по стената на тръбата под действието на гравитацията.
1.2 „Филмът“ при издигащ се филм и падащ филм се отнася до оптималния поток-подобен на филм на течността на суровината по стената на нагревателната тръба по време на работа на изпарителя, където преносът на топлина е най-ефективен. 1.3 Обхват на приложение: Подходящ за изпаряване на вещества с големи скорости на изпарение, чувствителност към топлина, вискозни свойства и пенообразуващи свойства, но не е подходящ за разтвори с висок вискозитет, кристал утаяване или лесно мащабиране.
(2) Изпарител с падащ филм
2.1 Изпаряването с падащ филм включва добавяне на захранващата течност от горната тръбна кутия на нагревателната камера на изпарителя с падащ филм. Чрез разпределението на течността и устройството за-образуване на филм тя се разпределя равномерно във всяка топлообменна тръба. Под въздействието на гравитацията, вакуумната индукция и въздушния поток, той образува равномерен филм, който тече отгоре надолу. По време на потока течността се нагрява и изпарява от нагревателната среда-от страната на черупката. Генерираната пара и течната фаза влизат заедно в разделителната камера на изпарителя. След цялостно отделяне, парата навлиза в кондензатора за кондензация (един-ефектна работа) или навлиза в следващия ефектен изпарител като нагревателна среда, като по този начин се постига много-ефектна работа. Течната фаза се изхвърля от разделителната камера, а отпадната вода се изпарява и концентрира.
2.2 Обхват на приложение: Широко използван при изпаряване и концентриране на вода или разтвори на органични разтворители във фармацевтичната, хранително-вкусовата, химическата и леката промишленост. Това оборудване работи непрекъснато при условия на вакуум и ниска -температура, като се отличава с висок капацитет на изпаряване, спестяване на енергия и намаляване на консумацията, ниски оперативни разходи и гарантира, че материалът остава непроменен по време на изпаряване.
2.3 Поток на процеса: Потокът на процеса има четири форми: съ-ток (паралелен поток), противо-ток, смесен поток (напречен-поток) и паралелен поток.
Ко-ток: Разтворът и парата протичат в една и съща посока, последователно от първия до последния ефект. Когато разтворът влезе в следващия ефект от предишния ефект, малко вода ще мига и ще се генерира по-голямо количество вторична пара. Тъй като концентрацията в по-късния ефект е по-висока от тази в предишния ефект и работната температура е по-ниска, коефициентът на топлопреминаване на първия ефект често е много по-висок от този на последния ефект. Като цяло подходящ за обработка на чувствителни към топлина-материали при високи концентрации.
Противоток: Суровият материал се изпомпва последователно от последния ефект към предишните ефекти, а готовата течност се изпуска от първия ефект. Течността и парата текат в противоположни посоки. Като цяло подходящ за обработка на разтвори, чийто вискозитет варира значително в зависимост от температурата и концентрацията, но не е подходящ за чувствителни към топлина -материали. Високата-концентрация на солена вода на нашата компания с нулев разряд използва процес с противо-троен{7}}ефект на тока.
Смесен-поток: Той съчетава предимствата както на едновременнотоковите, така и на противо-процесите, като същевременно избягва недостатъците им, но е сложен за работа и изисква висока степен на автоматизация.
Хоризонтален-поток: Всеки ефект получава захранване и извежда готовата течност, а във всеки ефект се утаяват кристали. Кристалите могат да бъдат отделени бързо и това обикновено се използва за изпаряване на наситени разтвори.
2.4 Принцип на падащия филм: Материалът, който трябва да се изпари, влиза от горната част на изпарителя с падащ филм през захранваща помпа, протичаща през изпарителните тръби (от страната на тръбата). Материалът се разпределя под формата на филм вътре в топлообменните тръби чрез филмов разпределител. Тъй като материалът тече надолу по кухината на тръбата чрез гравитация, той се нагрява от парата извън тръбите, достигайки температурата на изпаряване и се изпарява. Материалът, заедно с вторичната пара, тече надолу по тръбите като тънък филм. Вторичната пара се компресира от парен компресор и се изпраща към страната на черупката на нагревателната камера с падащ филм като нагряваща пара. Страната на корпуса на нагревателната камера с падащ филм има плочи за насочване на вторичната пара, кондензирането й и изпускане на не-кондензиращи газове. По време на процеса топлинната енергия на самия изпарител се пренася от външната страна на тръбите към материала, който се изпарява вътре. След топлообмен вторичната пара кондензира във вода и се изхвърля от изпарителя с падащ филм.
2.5 Характеристики на системите за изпаряване с падащ филм:
2.5.1 В изпарител с падащ филм захранващата течност се добавя от горната част на изпарителя и пада по стената на тръбата във формата на филм под действието на гравитацията. По време на този процес той се изпарява и концентрира, което води до концентрирана течност на дъното. Изпарителите с падащ филм могат да изпаряват материали с високи концентрации и висок вискозитет.
2.5.2 Тъй като разтворът тече във формата на филм в еднопроходен-изпарител, коефициентът на топлопреминаване е висок.
2.5.3 Краткото време на престой намалява риска от влошаване на материала, което го прави подходящ за обработка на чувствителни към топлина-материали.
2.5.4 Ниското задържане на течност позволява на изпарителя с падащ филм да работи бързо в съответствие с промените в захранването с енергия, нивото на вакуум, скоростта на подаване и концентрацията.
2.5.5 Тъй като процесният флуид тече само под действието на гравитацията, вместо да се задвижва от температурна разлика, може да се използва изпарение при ниска-температурна разлика.
2.5.6 Изпарителите с падащ филм са подходящи за изпаряване и концентриране на пенообразуващи материали. Тъй като течността се изпарява по подобен на филм-начин вътре в нагревателната тръба, се постига разделяне на пара-течност. В същото време в долната част на изпарителя по-голямата част от течността се изтегля и само малка част от течността и цялата вторична пара влизат в сепаратора за подобрено разделяне. Течността не генерира прекалено силно въздействие по време на целия процес, като по този начин се избягва образуването на пяна.