L'adoption croissante de systèmes sans rejet de liquide crée une forte demande pour les évaporateurs industriels, entraînant une augmentation continue de son industrie d'utilisateurs finaux.
Le marché devrait passer de 18.7 milliards USD à 23.7 milliards USD à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 4.8 % au cours de cette période de prévision (2022 à 2027).
Cet article explore les différents types de conceptions d'évaporateurs, leurs caractéristiques, leurs prix, leurs avantages et leurs inconvénients. Il révèle également des informations sur les caractéristiques opérationnelles et de produit critiques derrière la sélection de l'évaporateur.
Lisez donc la suite pour savoir comment aborder le processus de sélection des évaporateurs et comment ils peuvent être appliqués pour donner un avantage à votre entreprise.
Table des matières
Définition et utilité des évaporateurs
Types d'évaporateurs
Éléments à prendre en compte lors du choix d'un évaporateur
Conclusion
Définition et utilité des évaporateurs
Les évaporateurs sont généralement considérés comme des systèmes de vaporisation à haute énergie. Ils créent une solution concentrée qui a un certain pourcentage de viscosité, avec une partie du résultat vaporisé. Le processus est réalisé grâce à la concentration de solvants non volatils et de solvants volatils (comme l'eau). Au cours du processus, l'eau (solvant) récupérée est ensuite recyclée via une autre section du système afin de minimiser les déchets.
Les évaporateurs transforment les éléments liquides en gaz et ont considérablement amélioré les processus de production dans des industries telles que l'alimentation et les boissons, les produits pharmaceutiques, les produits chimiques, etc. Leurs applications sont vastes, c'est pourquoi ils sont très demandés. Les entreprises manufacturières les utilisent pour le contrôle de l'humidité dans aliments et boissons traitement, ainsi que dans la concentration des solutions de soude caustique. Avec l'augmentation de la demande mondiale de produits alimentaires, de boissons, de produits pharmaceutiques, etc., davantage d'évaporateurs continueront d'être achetés par les entreprises de fabrication, ce qui, à son tour, augmentera la taille du marché mondial des évaporateurs de l'industrie.
Types d'évaporateurs
Évaporateurs à film tombant
Film tombant évaporateurs sont des dispositifs industriels utilisés pour concentrer des solutions. Dans ce processus, l'alimentation liquide de l'évaporateur est amenée à s'écouler du haut vers le bas à travers les tubes chauffés à la vapeur, sous la forme d'un film, avant de sortir par le bas. Le système est conçu avec des composants sensibles à la chaleur et son application comprend la concentration de solution de sucre, de maltose, de vitamine C, de glucose, de produits chimiques, d'urée, de crème et de produits pharmaceutiques.
Ce système est également exploité dans le traitement des déchets liquides pour les industries de l'alcool, des farines de poisson, du glutamate monosodique et de certains autres domaines.
Fonctionnalités:
- Une armoire de commande
- Plaque de condenseur
- Pompe de circulation de décharge
- Pompe à vide
- Chambre de séparation
- Réservoir d'eau du condenseur
- Pompe de charge
- Pompe à condensats
- Chauffe-eau
Prix : 21,953.85 27,442.32 US$ – XNUMX XNUMX US$
Avantages
- A une vaste application
- Utile pour le traitement des déchets liquides
- Conçu avec des composants sensibles à la chaleur
- Grande surface de chauffe dans un seul corps
- Posséder une capacité d'économie d'énergie
- Bons coefficients de transfert de chaleur à de grandes différences de température
Inconvénients
- Incapacité à fonctionner dans des conditions de haute température
- Nécessite une recirculation
- Exigences élevées en matière de marge
- Ne convient pas pour le salage ou le détartrage des matériaux
Évaporateurs à plaques étanches
La plaque jointée évaporateur est arrangé en montant un couple de plaques en relief (ayant des ouvertures dans leurs coins) à un sommet (avec une barre haute et une barre de guidage basse). Les plaques sont scellées et réglées pour former de petits passages d'écoulement lorsqu'un lot de plaques est serré ensemble dans le cadre.
Les joints emprisonnent les liquides et les empêchent de disparaître dans l'atmosphère, tandis que le fluide chauffant peut circuler entre chacune des autres plaques. Cet article est principalement exploité pour les applications de décapage telles que l'élimination des monomères des polymères.
Fonctionnalités:
- Coefficient de transfert de chaleur élevé
- Facile à réparer et à nettoyer
- Structure compacte
- Légèreté
- Facile à changer la surface de transfert de chaleur ou la disposition des plaques
- Petite différence de température finale
Prix : 498.95 898.11 US$ – XNUMX XNUMX US$
Avantages
- A la capacité d'évaporer les matériaux sensibles à la chaleur, visqueux et mousseux
- Compact avec faible hauteur libre requise
- Facile à nettoyer
- Peut être modifié facilement
Inconvénients
- A une grande zone de joint qui pourrait entraîner des fuites
Évaporateurs à court trajet
Chemin court évaporateurs fonctionnent selon le principe de la distillation moléculaire. Il s'agit d'un nouveau type de technologie de séparation liquide-liquide qui orchestre un scénario où il y a une courte distance entre la surface chauffante et la surface de refroidissement, qui s'accompagne d'une faible résistance. Cette distillation à court trajet du vide de fonctionnement peut atteindre jusqu'à 1 Pa, contrairement à d'autres équipements d'évaporation et de distillation. Cela implique que l'équipement de distillation à court trajet est idéal pour les points d'ébullition élevés (sous pression normale). Cette technologie moderne de séparation liquide-liquide a une vaste application et est bien exploitée dans plusieurs industries. Ils sont utilisés pour la création de parfums, la production d'huiles comestibles, la fabrication de carburant et la distillation de polyuréthane.
Fonctionnalités:
- Adaptateur thermomètre
- Support anneau liège pour flacon
- Récepteur de vache de distillation
- Support de laboratoire
- Chauffe-ballon pour agitateur magnétique
- Flacon bouillant
- Pompe de circulation de liquide de refroidissement cryogénique
Prix: 2993.71 $ US – 3,492.66 $ US
Avantages
- L'opération de séparation est capable d'atteindre la température d'ébullition du matériau utilisé.
- Faible espace de tête requis
- Idéal pour les liquides à tendance modérée à l'entartrage
- Pas si cher à fabriquer
- Le vide de fonctionnement peut atteindre 1 Pa, contrairement à d'autres équipements d'évaporation et de distillation
Inconvénients
- Le transfert de chaleur repose sur l'effet de la température et de la viscosité
- Ne convient pas aux matériaux sensibles à la température
- Non compatible avec les produits cristallins (sauf si une agitation est prévue)
Évaporateurs rotatifs
Cette rotative évaporateur est utilisé dans les laboratoires pour éliminer efficacement les solvants des flacons par évaporation. Il peut atteindre l'objectif d'éliminer les solvants des échantillons sans chauffer le flacon à sa température d'ébullition dans une atmosphère. Il est considéré comme un moyen plus rapide et plus fiable de se débarrasser des solvants avec moins de potentiel de décomposition thermique de l'échantillon.
Fonctionnalités:
- Transmission lumineuse élevée
- Moteur à induction AC
- Régulateur de vitesse
- Bouteille à vapeur rotative
Prix : 1,895.02 2,393.97 US$ – XNUMX XNUMX US$
Avantages
- Moins susceptible de provoquer une décomposition thermique
- Élimine efficacement et efficacement les solvants d'un flacon sans atteindre la température d'ébullition des solvants
Inconvénients
- Ne convient pas à l'élimination des solvants aqueux
- A un grand potentiel d'ébullition brusque ou de cognement sans avertissement
- A un point d'ébullition élevé
Évaporateurs tubulaires à circulation forcée
Ce l'équipements fonctionne par un processus d'imputation du liquide de matériau dans l'évaporateur à film tombant à partir de la boîte à tubes supérieure de la chambre de chauffage et de sa distribution uniforme dans les tubes d'échange de chaleur à l'aide du dispositif de distribution de liquide et de formation de film.
Le liquide s'écoule naturellement de haut en bas et, au fur et à mesure de son écoulement, il est chauffé et vaporisé par le fluide chauffant côté calandre. La vapeur et le liquide produits sont redirigés vers la chambre de séparation de l'évaporateur, où ils sont complètement séparés - la vapeur va au condenseur et se condense via un fonctionnement à simple effet ou est acheminée vers l'évaporateur pour être chauffée via un multi-effet opération.
Fonctionnalités:
- Taux d'évaporation élevé
- Structure en acier inoxydable
- Armoire électrique antidéflagrante
Prix : 11,974.83 4 US$ – 9,895.12 XNUMX XNUMX US$
Avantages
- Efficacité de transfert de chaleur élevée
- Résistance à haute température
- Bonne résistance à la corrosion
- Avantage de durabilité élevée
- L'équipement antidéflagrant protège le système d'exploitation de contrôle
Inconvénients
- Consommation électrique élevée (pour la pompe de circulation)
- Coût d'achat élevé
- Longue rétention du produit dans la zone de chauffe
Évaporateurs thermiques
Thermique évaporateurs dépendent du chauffage/ébullition des eaux usées sous pression atmosphérique. Ils offrent une conception d'évaporation multi-effets, tout en adoptant différents types d'évaporateurs (en fonction des conditions matérielles), y compris le film de levage, le film ascendant, la forme de film tombant, etc. L'équipement est conçu de manière unique avec des performances optimales, une facilité d'entretien, une efficacité et la sécurité à l'esprit.
Le système de préchauffage de l'alimentation adopte une conception à trois étages : préchauffeur A (préchauffage de la vapeur résiduelle à effet final) → préchauffeur B (préchauffage du condensat mixte) → préchauffeur C (préchauffage de la vapeur fraîche).
Les évaporateurs thermiques utilisent des sources d'énergie telles que l'électricité, le gaz naturel, la vapeur ou le propane, et sont considérés comme les plus fiables et les plus cohérents de tous.
Fonctionnalités:
- Système sophistiqué de préchauffage de l'alimentation
- Processus d'évaporation multi-effets
- Type de plaque d'évaporateur à plaques importé semi-soudé
- Bon effet de chauffage/ébullition
Prix : 8,981.12 XNUMX USD
Avantages
- Contrôle de la corrosion
- Le système de vide offre un entretien facile
- Offre un processus de conception compact
- L'effet d'économie d'énergie du système est plus important que d'autres produits contemporains
Inconvénients
- Complexité due à son processus d'évaporation multi-effets
- Possède une très grande surface de plaque unique et est sujet aux fuites
- Coût d'exploitation élevé possible
Évaporateurs agités à couche mince
Ce film mince agité évaporateur est construit avec un agitateur rotatif à grande vitesse qui permet une séparation efficace du liquide. Sa méthode sépare le volatil du moins volatil en utilisant une agitation mécanique du produit en circulation ou une chaleur non directe dans des conditions de température équilibrée. L'équipement est fortement investi dans les industries sensibles telles que l'alimentation, la pharmacie, le pétrole, la chimie, la protection de l'environnement, etc.
Il offre une utilisation facile et un entretien facile. Connu pour fonctionner avec des matériaux à haute concentration, à haute viscosité et sensibles à la chaleur.
Fonctionnalités:
- Jusqu'à 200 kg/m2 de force d'évaporation
- Rotatif à rainure coulissante centrifuge
- Utilise un agitateur rotatif à grande vitesse
- Compatible avec les matériaux sensibles à la chaleur
- Offre de vastes applications (pharmaceutique, alimentaire, pétrolière, chimique, protection de l'environnement, etc.).
Prix : 8881.33 19,958.05 US$ – XNUMX XNUMX US$
Avantages
- Convient à divers types de matériaux, y compris les matériaux à haute viscosité d'environ 100,000 XNUMX cp
- Coefficient d'échange thermique élevé
- Idéal pour les matériaux sensibles à la chaleur
- Maintient la qualité du produit sans aucune forme de décomposition du matériau
- Le corps de l'évaporateur adopte un polissage miroir
- Très facile à entretenir et à nettoyer
- Ne nécessite pas un grand espace
Inconvénients
- Chauffage de courte durée
- Convient uniquement aux matériaux nécessitant une faible chaleur
- Coût d'achat plus élevé par rapport aux machines d'évaporation standard
Éléments à prendre en compte lors du choix d'un évaporateur
Un évaporateur parfaitement conçu doit posséder certaines caractéristiques et qualités. Les acheteurs professionnels doivent tenir compte des facteurs ci-dessous lorsqu'ils prennent des décisions sur les systèmes d'évaporation à acheter.
Sensibilité à la chaleur
Un évaporateur correctement conçu doit avoir la capacité de détecter les matériaux sensibles à la chaleur, puis d'abaisser le niveau de pression, l'entrée de fluide et la durée de chauffage, pour éviter la décomposition ou les dommages.
Les évaporateurs utilisés dans des industries comme les aliments, les produits pharmaceutiques, les produits chimiques et les résines doivent être sensibles à la chaleur ou à la température. La machine doit être réglée pour détecter les types de matériaux et réajuster son temps d'exposition à la chaleur afin d'obtenir le meilleur résultat.
Moussant
Il est impossible d'éviter la formation de mousse pendant un processus d'évaporation, cependant, la conception de l'équipement doit utiliser une technique qui réduit la vitesse à laquelle des mousses instables brisées se forment dans le système d'évaporateur. Un cas excessif de moussage en production peut conduire à un report. C'est pourquoi des mesures doivent être prises pour éviter la formation de mousse.
Il existe des moyens d'empêcher l'effet de mousse pendant la production. Ils comprennent la diminution de l'intensité d'ébullition du fluide à la surface de transfert de chaleur, l'augmentation de la vitesse de vapeur dans les tubes pour cisailler la mousse ou le réglage du click fonctionner à haute température et basse pression, tout en intégrant une substance anti-mousse peut également aider à freiner l'effet moussant. L'antimousse est un moyen rapide de relever les défis du moussage à condition que l'exigence de pureté du produit le permette.
Encrassement
L'encrassement se produit lorsque des objets solides commencent à se former sur les surfaces de transfert de chaleur. Cette accumulation solide est très dangereuse et peut arrêter tout le système. Le click peut ne plus fonctionner tant qu'il n'est pas correctement nettoyé et entretenu.
Il est important de sélectionner un évaporateur moins sujet à ce type d'arrêt du système. Les lieux communs où ces solides se développent sont les alimentations, le concentré et certaines parties des régions de transfert de chaleur.
Materiel de construction
Lors de la sélection d'un évaporateur, tenez compte des matériaux de construction requis pour l'échangeur de chaleur, car ils influencent les dépenses et la conductivité thermique de l'ensemble des matériaux. Les sociétés de production optent toujours pour un moyen moins coûteux d'obtenir une production réussie sans affecter la qualité. Certains matériaux de construction augmentent le coût de production et fourniraient toujours le même résultat que d'autres évaporateurs. Les matériaux de construction influencent également le coefficient et la surface de l'échangeur de chaleur. Veillez à sélectionner un évaporateur avec un matériau de construction approprié.
Milieu de transfert de chaleur
Lors du choix des évaporateurs, notez que les évaporateurs liquides ou compatibles avec la vapeur ne nécessitent pas une zone de transfert de chaleur élevée en raison de leur coefficient de transfert de chaleur côté chaud élevé, contrairement aux évaporateurs chauffés à l'huile chaude. Les évaporateurs chauffés à l'huile chaude ont des coefficients de transfert de chaleur côté chaud inférieurs, ce qui nécessite souvent une zone de transfert de chaleur élevée.
L'huile de chauffage devient donc une option idéale si le matériau à évaporer n'est pas sensible à la chaleur, car les températures de l'huile sont supérieures aux températures de la vapeur. Cela réduira également la taille de la zone de transfert de chaleur nécessaire au processus.
Viscosité
Lorsque la viscosité du liquide augmente, le coefficient de transfert de chaleur subit une baisse importante. Cette situation est très particulière à la plupart des systèmes d'évaporation. La sélection d'un système d'évaporation avec une bonne configuration de viscosité peut améliorer les performances et réduire l'impact des fluides à haute viscosité.
Vitesse de vapeur
Un bien conçu évaporateur nécessite une vitesse suffisante pour atteindre un coefficient d'échange de chaleur élevé sans dépasser la chute de pression, les limites d'entraînement ou l'érosion. Pour atteindre avec succès cette quantité attendue de coefficient de transfert de chaleur, les tubes de l'évaporateur et les chemises chauffantes (côté coque d'une unité tubulaire) doivent s'élever au-dessus de la vapeur à des vitesses précises, ce qui aidera à éliminer les gaz non condensables (air) et à apporter sur un bon cisaillement de vapeur.
Lorsque vous décidez quels évaporateurs choisir pour votre entreprise, assurez-vous de bien tenir compte de l'efficacité de séparation et des potentiels de perte de charge.
Contenu solide
Une variation de contenu solide peut entraîner une prise tubes ce qui conduit à l'encrassement et à la diminution de la surface de transfert de chaleur. Lorsque la surface de chaleur diminue, le taux de transfert de chaleur diminue, y compris la capacité de l'évaporateur de l'équipement. Cela peut finalement arrêter l'ensemble du système et cesser sa fonctionnalité jusqu'à ce qu'il subisse un processus de nettoyage et de maintenance.
Rapport distillat/concentré
Ce rapport distillat/concentré est particulièrement important et doit être vérifié car il indique s'il y a suffisamment de fluide pour circuler et lubrifier l'intérieur de l'évaporateur. Le fluide est destiné à se déplacer à des vitesses très élevées, afin de minimiser les risques d'encrassement et de relargage de solides sur les surfaces de transfert de chaleur.
Conclusion
Avec autant de facteurs à prendre en compte, le choix d'un système d'évaporateur peut sembler difficile au début. Cependant, les conseils ci-dessus devraient vous guider pour établir une comparaison précise entre les options disponibles sur le marché.
La sélection d'un système d'évaporateur correctement conçu, avec une grande efficacité énergétique et une grande sensibilité à la chaleur peut aider à garantir la valeur et la fiabilité.
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