Die zunehmende Einführung von Nullflüssigkeitsentladungssystemen führt zu hohen Anforderungen an Industrieverdampfer und führt zu einem kontinuierlichen Wachstum der Endverbraucherbranche.
Der Markt soll weiter wachsen USD 18.7 Milliarden auf 23.7 Milliarden US-Dollar bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4.8 % innerhalb dieses Prognosezeitraums (2022 bis 2027).
In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von Verdampferkonstruktionen, ihre Merkmale, Preise, Vor- und Nachteile untersucht. Es gibt auch Einblicke in kritische Betriebs- und Produkteigenschaften, die der Auswahl des Verdampfers zugrunde liegen.
Lesen Sie also weiter, um zu erfahren, wie Sie den Verdampferauswahlprozess angehen und wie Sie ihn einsetzen können, um Ihrem Unternehmen einen Vorteil zu verschaffen.
Inhaltsverzeichnis
Definition und Nutzen von Verdampfern
Arten von Verdampfern
Was Sie bei der Auswahl eines Verdampfers beachten sollten
Zusammenfassung
Definition und Nutzen von Verdampfern
Verdampfer gelten im Allgemeinen als Hochenergie-Verdampfungssysteme. Sie erzeugen eine konzentrierte Lösung mit einem bestimmten Prozentsatz an Viskosität, wobei ein Teil des Ergebnisses verdampft. Der Prozess wird durch die Konzentration nichtflüchtiger Lösungsmittel und flüchtiger Lösungsmittel (wie Wasser) erreicht. Während des Prozesses wird das zurückgewonnene Wasser (Lösungsmittel) über einen anderen Abschnitt des Systems weiter recycelt, um Abfall zu minimieren.
Verdampfer wandeln Gegenstände von Flüssigkeiten in Gase um und haben die Produktionsprozesse in Branchen wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Pharmaindustrie, der Chemieindustrie und vielen mehr erheblich verbessert. Ihre Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und daher sehr gefragt. Produzierende Unternehmen nutzen sie zur Feuchtigkeitskontrolle in Lebensmittel-und Getränke Verarbeitung sowie bei der Konzentration von Natronlaugelösungen. Mit der steigenden weltweiten Nachfrage nach Lebensmitteln, Getränken, Pharmazeutika usw. werden weiterhin mehr Verdampfer von produzierenden Unternehmen gekauft, was wiederum die Größe des globalen Industriemarktes für Verdampfer steigern wird.
Arten von Verdampfern
Fallfilmverdampfer
Fallender Film Verdampfer sind industrielle Geräte zur Konzentration von Lösungen. Bei diesem Verfahren fließt die Verdampferflüssigkeit in Form eines Films von oben nach unten durch die dampfbeheizten Rohre, bevor sie unten austritt. Das System besteht aus wärmeempfindlichen Komponenten und seine Anwendung umfasst die Konzentration von Zuckerlösungen, Maltose, Vitamin C, Glukose, Chemikalien, Harnstoff, Sahne und Pharmazeutika.
Dieses System wird gleichermaßen bei der Behandlung von Abfallflüssigkeiten für die Alkoholindustrie, Fischmehl, Mononatriumglutamat und einige andere Bereiche genutzt.
Eigenschaften
- Ein Schaltschrank
- Kondensatorplatte
- Entladungsumwälzpumpe
- Vakuumpumpe
- Trennkammer
- Kondensatorwassertank
- Ladepumpe
- Kondensatpumpe
- Heizung
Preis: 21,953.85 US-Dollar – 27,442.32 US-Dollar
Vorteile
- Hat eine breite Anwendung
- Nützlich für die Behandlung von Abfallflüssigkeiten
- Entwickelt mit wärmeempfindlichen Komponenten
- Große Heizfläche in einem Körper
- Verfügen über eine Energiesparkapazität
- Gute Wärmeübergangskoeffizienten bei großen Temperaturunterschieden
Nachteile
- Unfähigkeit, unter Hochtemperaturbedingungen zu arbeiten
- Erfordert Umwälzung
- Hohe Anforderungen an die Kopffreiheit
- Nicht zum Salzen oder Verzundern von Materialien geeignet
Abgedichtete Plattenverdampfer
Die abgedichtete Platte Verdampfer wird durch die Montage einiger geprägter Platten (mit Öffnungen in den Ecken) an einer Spitze (mit einer hohen Stange und einer niedrigen Führungsstange) angeordnet. Die Platten sind abgedichtet und so eingestellt, dass sie kleine Durchflusskanäle bilden, wenn eine Reihe von Platten im Rahmen zusammengeklemmt werden.
Die Dichtungen fangen die Flüssigkeiten ein und verhindern, dass sie in die Atmosphäre gelangen, während das Heizmedium zwischen den anderen Platten fließen kann. Dieser Artikel wird hauptsächlich für Strippanwendungen wie das Entfernen von Monomeren aus Polymeren genutzt.
Eigenschaften
- Hoher Wärmeübergangskoeffizient
- Leicht zu reparieren und zu reinigen
- Kompakte Struktur
- Leichtgewicht
- Einfache Änderung der Wärmeübertragungsfläche oder Plattenanordnung
- Geringe Temperaturdifferenz am Ende
Preis: 498.95 US-Dollar – 898.11 US-Dollar
Vorteile
- Hat die Fähigkeit, hitzeempfindliche, viskose und schaumige Materialien zu verdampfen
- Kompakt mit geringer Bauhöhe erforderlich
- Leicht zu reinigen
- Kann leicht geändert werden
Nachteile
- Verfügt über einen großen abgedichteten Bereich, der zu Undichtigkeiten führen kann
Kurzwegverdampfer
Kurzweg Verdampfer arbeiten nach dem Prinzip der molekularen Destillation. Hierbei handelt es sich um eine neuartige Technologie zur Flüssigkeit-Flüssigkeit-Trennung, die ein Szenario inszeniert, bei dem zwischen der Heizfläche und der Kühlfläche ein kurzer Abstand besteht, der mit geringem Widerstand einhergeht. Diese Kurzwegdestillation des Betriebsvakuums kann im Gegensatz zu anderen Verdampfungs- und Destillationsgeräten bis zu 1 Pa erreichen. Dies bedeutet, dass Kurzwegdestillationsanlagen ideal für hohe Siedepunkte (unter Normaldruck) sind. Diese moderne Flüssigkeit-zu-Flüssigkeit-Trenntechnologie hat eine breite Anwendung und wird in mehreren Branchen gut genutzt. Sie werden zur Duftherstellung, zur Herstellung von Speiseölen, zur Kraftstoffherstellung und zur Polyurethan-Destillation verwendet.
Eigenschaften
- Thermometeradapter
- Ringständer aus Kork für Kolben
- Destillationskuhempfänger
- Laborständer
- Heizmantel für Magnetrührer
- Kochkolben
- Umwälzpumpe für kryogenes Kühlmittel
AnzeigenPreise: $2993.71 – $3,492.66
Vorteile
- Der Trennvorgang ist in der Lage, die Temperatur des Siedepunkts des verwendeten Materials zu erreichen.
- Geringer Platzbedarf im Kopfbereich
- Ideal für Flüssigkeiten mit mäßiger Neigung zur Kalkablagerung
- Nicht so teuer in der Herstellung
- Im Gegensatz zu anderen Verdampfungs- und Destillationsgeräten kann das Betriebsvakuum 1 Pa erreichen
Nachteile
- Die Wärmeübertragung hängt vom Temperatur- und Viskositätseffekt ab
- Nicht für temperaturempfindliche Materialien geeignet
- Nicht kompatibel mit kristallinen Produkten (außer wenn Rühren vorgesehen ist)
Rotationsverdampfer
Dieser Dreh Verdampfer wird in Laboren zur effektiven Entfernung von Lösungsmitteln aus Kolben durch Verdunstung eingesetzt. Damit kann das Ziel erreicht werden, Lösungsmittel aus Proben zu entfernen, ohne den Kolben in einer Atmosphäre auf Siedetemperatur zu erhitzen. Es gilt als schnellere und zuverlässigere Methode zur Entfernung von Lösungsmitteln, bei der die Gefahr einer thermischen Zersetzung der Probe geringer ist.
Eigenschaften
- Hohe Lichtdurchlässigkeit
- AC-Induktionsmotor
- Geschwindigkeitskontrolle
- Rotierende Dampfflasche
Preis: 1,895.02 US-Dollar – 2,393.97 US-Dollar
Vorteile
- Es ist weniger wahrscheinlich, dass es zu einer thermischen Zersetzung kommt
- Entfernt effizient und effektiv Lösungsmittel aus einem Kolben, ohne die Siedetemperatur des Lösungsmittels zu erreichen
Nachteile
- Nicht für die Entfernung wässriger Lösungsmittel geeignet
- Es besteht die große Gefahr, dass es ohne Vorwarnung plötzlich kocht oder stößt
- Hat einen hohen Siedepunkt
Rohrverdampfer mit Zwangsumlauf
Dieser Ausrüstung funktioniert durch einen Prozess, bei dem die Materialflüssigkeit vom oberen Rohrkasten der Heizkammer in den Fallfilmverdampfer geleitet und mithilfe der Flüssigkeitsverteilungs- und Filmbildungsvorrichtung gleichmäßig in den Wärmetauscherrohren verteilt wird.
Die Flüssigkeit fließt auf natürliche Weise von oben nach unten und wird beim Fließen durch das Heizmedium auf der Mantelseite erhitzt und verdampft. Der erzeugte Dampf und die erzeugte Flüssigkeit werden in die Trennkammer des Verdampfers zurückgeleitet, wo sie vollständig getrennt werden. Der Dampf gelangt zum Kondensator und wird über einen Einzeleffekt-Betrieb kondensiert oder wird zum Verdampfer geleitet, wo er über einen Mehrfacheffekt erhitzt wird Betrieb.
Eigenschaften
- Hohe Verdunstungsrate
- Edelstahlstruktur
- Explosionsgeschützter Schaltschrank
Preis: 11,974.83 US-Dollar – 4 US-Dollar
Vorteile
- Hohe Wärmeübertragungseffizienz
- Hochtemperaturbeständigkeit
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Hoher Haltbarkeitsvorteil
- Die explosionsgeschützte Ausrüstung schützt das Steuerungsbetriebssystem
Nachteile
- Hoher Stromverbrauch (für die Umwälzpumpe)
- Hohe Anschaffungskosten
- Lange Verweildauer des Produkts in der Heizzone
Thermische Verdampfer
Thermische Verdampfer hängen vom Erhitzen/Sieden des Abwassers unter atmosphärischem Druck ab. Sie bieten ein Multieffekt-Verdampfungsdesign, verwenden jedoch unterschiedliche Verdampfertypen (basierend auf den Materialbedingungen), einschließlich Hebefilm-, Steigfilm-, Fallfilmform usw. Die Ausrüstung ist einzigartig konzipiert und zeichnet sich durch optimale Leistung, einfache Wartung, Effizienz usw. aus Sicherheit im Auge.
Das Feed-Vorwärmsystem ist dreistufig aufgebaut: Vorwärmer A (Endeffekt-Abdampfvorwärmung) → Vorwärmer B (Mischkondensat-Vorwärmung) → Vorwärmer C (Frischdampf-Vorwärmung).
Thermische Verdampfer nutzen Energiequellen wie Strom, Erdgas, Dampf oder Propan und gelten als die zuverlässigsten und beständigsten von allen.
Eigenschaften
- Ausgefeiltes System zur Futtervorwärmung
- Multieffekt-Verdampfungsverfahren
- Halbgeschweißter importierter Plattenverdampferplattentyp
- Guter Heiz-/Kocheffekt
Preis: 8,981.12 US-Dollar
Vorteile
- Korrosionsschutz
- Das Vakuumsystem ermöglicht eine einfache Wartung
- Bietet einen kompakten Designprozess
- Der Energiespareffekt des Systems ist deutlicher als bei anderen modernen Produkten
Nachteile
- Komplexität aufgrund seines Multieffekt-Verdampfungsprozesses
- Hat eine sehr große Einzelplattenfläche und ist anfällig für Undichtigkeiten
- Möglicherweise hohe Betriebskosten
Rührwerk-Dünnschichtverdampfer
Dieser bewegte dünne Film Verdampfer ist mit einem Hochgeschwindigkeits-Rotationsrührwerk ausgestattet, das eine effektive Flüssigkeitstrennung ermöglicht. Seine Methode trennt die flüchtigen von den weniger flüchtigen Stoffen durch mechanisches Rühren des fließenden Produkts oder durch indirekte Hitze unter ausgeglichenen Temperaturbedingungen. In sensiblen Branchen wie der Lebensmittel-, Pharma-, Erdöl-, Chemie-, Umweltschutzindustrie usw. wird stark in die Ausrüstung investiert.
Es bietet einfache Bedienung und einfache Wartung. Bekannt für den Betrieb mit Materialien hoher Konzentration, hoher Viskosität und Wärmeempfindlichkeit.
Eigenschaften
- Bis zu 200 kg/m2h Verdunstungsstärke
- Zentrifugaler Gleitnutdreher
- Verwendet ein Hochgeschwindigkeits-Rotationsrührwerk
- Kompatibel mit hitzeempfindlichen Materialien
- Bietet umfangreiche Anwendungen (Pharma, Lebensmittel, Erdöl, Chemie, Umweltschutz usw.).
Preis: 8881.33 US-Dollar – 19,958.05 US-Dollar
Vorteile
- Geeignet für verschiedene Arten von Materialien, einschließlich hochviskoser Materialien mit etwa 100,000 cp
- Hoher Wärmeaustauschkoeffizient
- Ideal für hitzeempfindliches Material
- Erhält die Produktqualität ohne jegliche Materialzersetzung
- Der Verdampferkörper ist spiegelpoliert
- Sehr leicht zu pflegen und zu reinigen
- Benötigt keinen großen Platz
Nachteile
- Kurzzeitheizung
- Nur für Materialien geeignet, die eine geringe Hitze erfordern
- Höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu Standard-Verdampfungsmaschinen
Was Sie bei der Auswahl eines Verdampfers beachten sollten
Es gibt bestimmte Eigenschaften und Qualitäten, die ein perfekt konstruierter Verdampfer besitzen muss. Geschäftskäufer müssen die folgenden Faktoren berücksichtigen, wenn sie Entscheidungen darüber treffen, welche Verdunstungssysteme sie kaufen möchten.
Hitzeempfindlichkeit
Ein ordnungsgemäß ausgelegter Verdampfer muss in der Lage sein, wärmeempfindliche Materialien zu erkennen und dann das Druckniveau, den Flüssigkeitszufluss und die Heizdauer zu senken, um Zersetzung oder Schäden zu vermeiden.
Verdampfer, die in Branchen wie der Lebensmittel-, Pharma-, Chemie- und Harzindustrie eingesetzt werden, müssen hitze- oder temperaturempfindlich sein. Die Maschine muss so eingestellt sein, dass sie Materialtypen erkennt und ihre Hitzeeinwirkungszeit neu anpasst, um das beste Ergebnis zu erzielen.
Schäumen
Es ist unmöglich, Schaumbildung während eines Verdampfungsprozesses zu vermeiden. Allerdings sollte bei der Gerätekonstruktion eine Technik zum Einsatz kommen, die die Geschwindigkeit reduziert, mit der sich gebrochene, instabile Schäume im Verdampfersystem bilden. Eine übermäßige Schaumbildung in der Produktion kann zu einer Verschleppung führen. Deshalb sollten Maßnahmen zur Vermeidung von Schaumbildung getroffen werden.
Es gibt Möglichkeiten, den Effekt der Schaumbildung während der Produktion zu verhindern. Dazu gehören die Verringerung der Siedeintensität der Flüssigkeit an der Wärmeübertragungsoberfläche, die Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit in den Rohren, um den Schaum zu scheren, oder die Einstellung der Maschine bei hoher Temperatur und niedrigem Druck zu arbeiten, während die Integration einer schaumhemmenden Substanz ebenfalls dazu beitragen kann, den Schaumeffekt einzudämmen. Antischaummittel sind eine schnelle Möglichkeit, die Herausforderungen der Schaumbildung zu meistern, sofern die Anforderungen an die Produktreinheit dies zulassen.
Verschmutzung
Verschmutzung entsteht, wenn sich an den Wärmeübertragungsflächen feste Objekte zu bilden beginnen. Diese feste Ablagerung ist sehr gefährlich und kann das gesamte System lahmlegen. Der Maschine Möglicherweise funktioniert es nicht wieder, bis es ordnungsgemäß gereinigt und gewartet wird.
Es ist wichtig, einen Verdampfer auszuwählen, der weniger anfällig für solche Systemabschaltungen ist. Die häufigsten Orte, an denen sich diese Feststoffe entwickeln, sind die Beschickungen, das Konzentrat und einige Teile der Wärmeübertragungsbereiche.
Baumaterial
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Verdampfers die erforderlichen Baumaterialien des Wärmetauschers, da diese die gesamten Materialkosten und die Wärmeleitfähigkeit beeinflussen. Produktionsunternehmen entscheiden sich immer für einen kostengünstigeren Weg, um eine erfolgreiche Produktion ohne Qualitätseinbußen zu erreichen. Bestimmte Baumaterialien erhöhen die Produktionskosten und liefern dennoch das gleiche Ergebnis wie andere Verdampfer. Auch Baustoffe beeinflussen den Wärmetauscherkoeffizienten und die Oberfläche. Achten Sie darauf, einen Verdampfer mit geeignetem Baumaterial auszuwählen.
Wärmeübertragungsmedium
Beachten Sie bei der Auswahl von Verdampfern, dass flüssigkeits- oder dampffreundliche Verdampfer aufgrund ihres hohen Wärmeübertragungskoeffizienten auf der Heißseite keine große Wärmeübertragungsfläche benötigen, Heißöl-beheizte Verdampfer hingegen schon. Mit heißem Öl beheizte Verdampfer haben niedrigere Wärmeübertragungskoeffizienten auf der heißen Seite, was häufig eine große Wärmeübertragungsfläche erfordert.
Daher ist Heizöl eine ideale Option, wenn das zu verdampfende Material nicht hitzeempfindlich ist, da die Öltemperaturen höher sind als die Dampftemperaturen. Dadurch verringert sich auch die Größe der für den Prozess benötigten Wärmeübertragungsfläche.
Viskosität
Mit zunehmender Flüssigkeitsviskosität nimmt der Wärmeübergangskoeffizient stark ab. Diese Situation ist für die meisten Verdampfungssysteme sehr eigenartig. Die Auswahl eines Verdampfungssystems mit einer guten Viskositätskonfiguration kann die Leistung verbessern und die Auswirkungen hochviskoser Flüssigkeiten verringern.
Dampfgeschwindigkeit
Ein richtig gestaltetes Verdampfer benötigt genügend Geschwindigkeit, um einen hohen Wärmetauscherkoeffizienten zu erreichen, ohne Druckabfall, Mitnahmegrenzen oder Erosion zu überschreiten. Um den erwarteten Wärmeübertragungskoeffizienten erfolgreich zu erreichen, müssen die Verdampferrohre und Heizmäntel (Mantelseite einer Röhreneinheit) mit präzisen Geschwindigkeiten über den Dampf steigen, was bei der Entfernung von nicht kondensierbarem Gas (Luft) hilft über eine gute Dampfscherung.
Berücksichtigen Sie bei der Entscheidung, welche Verdampfer Sie für Ihr Unternehmen wählen sollten, sorgfältig die Abscheideeffizienz und die möglichen Druckverluste.
Feststoffgehalt
Eine Variation des Feststoffgehalts kann zu Verstopfungen führen Rohr Dies führt zur Verschmutzung und Verminderung der Wärmeübertragungsfläche. Wenn sich die Wärmeoberfläche verringert, sinkt die Wärmeübertragungsrate, einschließlich der Verdampferkapazität des Geräts. Dies kann letztendlich dazu führen, dass das gesamte System heruntergefahren wird und nicht mehr funktionsfähig ist, bis es einem Reinigungs- und Wartungsprozess unterzogen wird.
Verhältnis von Destillat zu Konzentrat
Dieses Destillat-zu-Konzentrat-Verhältnis ist besonders wichtig und muss überprüft werden, da es Aufschluss darüber gibt, ob genügend Flüssigkeit vorhanden ist, um das Innere des Verdampfers zu zirkulieren und zu schmieren. Die Flüssigkeit soll sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen, um das Risiko der Verschmutzung und Versalzung von Feststoffen auf den Wärmeübertragungsflächen zu minimieren.
Zusammenfassung
Da so viele Faktoren zu berücksichtigen sind, kann die Auswahl eines Verdampfersystems zunächst schwierig erscheinen. Die oben genannten Tipps sollen Ihnen jedoch dabei helfen, einen genauen Vergleich zwischen den auf dem Markt verfügbaren Optionen anzustellen.
Die Auswahl eines richtig konzipierten Verdampfersystems mit hoher Energieeffizienz und Wärmeempfindlichkeit kann dazu beitragen, Wert und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
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