ゼロ液体排出システムの採用の増加により、工業用蒸発器に対する高い需要が生じており、エンドユーザー産業の継続的な増加を引き起こしています。
市場は今後成長する予定です 十億ドル この予測期間 (23.7 年から 4.8 年) 内に 2022% の年間複合成長率 (CAGR) で、2027 億米ドルに達すると見込まれます。
この記事では、さまざまな種類のエバポレーターの設計、その機能、価格、長所、短所について説明します。 また、蒸発器の選択の背後にある重要な動作特性と製品特性についての洞察も明らかになります。
したがって、エバポレーターの選択プロセスにどのようにアプローチするか、そしてそれをどのように適用してビジネスに利点をもたらすかを学び続けてください。
目次
蒸発器の定義と有用性
蒸発器の種類
エバポレーターを選ぶ際の注意点
まとめ
蒸発器の定義と有用性
蒸発器は一般に高エネルギー蒸発システムとみなされます。 これらは、特定の割合の粘度を有する濃縮溶液を生成し、その結果の一部が蒸発します。 このプロセスは、不揮発性溶媒と揮発性溶媒 (水など) の濃縮によって達成されます。 プロセス中に、廃棄物を最小限に抑えるために、回収された水 (溶媒) はシステムの別のセクションを介してさらにリサイクルされます。
蒸発器はアイテムを液体から気体に変え、食品や飲料、医薬品、化学などの業界の生産プロセスを大幅に強化しました。 その用途は広範囲に及ぶため、需要が高いのです。 製造会社は湿度管理のためにそれらを使用しています。 食品および飲料 加工や苛性ソーダ溶液の濃縮にも使用されます。 食品、飲料、医薬品などの世界的な需要の増加に伴い、製造会社が購入するエバポレータは今後も増加し、その結果、世界の産業用エバポレータ市場規模も拡大すると考えられます。
蒸発器の種類
流下膜式蒸発器
落下するフィルム 蒸発器 溶液を濃縮するために使用される工業用装置です。 このプロセスでは、蒸発器の液体供給物は、蒸気で加熱された管を膜の形で上から下に流れてから、底から排出されます。 このシステムは熱に敏感なコンポーネントを使用して設計されており、その用途には濃縮糖液、マルトース、ビタミン C、ブドウ糖、化学薬品、尿素、クリーム、医薬品が含まれます。
このシステムは、アルコール産業、魚粉、グルタミン酸ナトリウム、その他の分野の廃液処理にも同様に利用されています。
特徴
- 制御盤
- コンデンサープレート
- 吐出循環ポンプ
- 真空ポンプ
- セパレーターチャンバー
- 凝縮水タンク
- 充電ポンプ
- 復水ポンプ
- ヒータ
価格: 21,953.85 米ドル – 27,442.32 米ドル
メリット
- 応用範囲が広い
- 廃液処理に便利
- 熱に敏感なコンポーネントを使用した設計
- 一体型の大きな加熱面
- 省エネ能力を備えています
- 大きな温度差でも良好な熱伝達係数を発揮
デメリット
- 高温条件では動作できない
- 再循環が必要
- 高いヘッドルーム要件
- 材料の塩漬けやスケーリングには適していません
ガスケット付きプレート蒸発器
ガスケット付きプレート 蒸発器 エンボスプレート（角に開口部を持つ）をXNUMX枚、頂点に取り付けることによって配置されます（高いバーと低いガイドバーを備えています）。 プレートはガスケットで覆われており、プレートのバッチをフレーム内で一緒にクランプしたときに小さな流路を形成するように設定されています。
ガスケットは液体を捕らえて大気中に消えないように保護し、熱媒体は他の各プレートの間を流れることができます。 このアイテムは主に、ポリマーからモノマーを除去するなどの剥離用途に利用されます。
特徴
- 高い熱伝達係数
- 修理と掃除が簡単
- コンパクトな構造
- 軽量
- 伝熱面やプレート配置の変更が容易
- 端部温度差が小さい
価格: 498.95 米ドル – 898.11 米ドル
メリット
- 熱に弱い、粘性のある、泡状の物質を蒸発させる能力があります。
- 必要なヘッドルームが低くコンパクト
- お手入れが簡単
- 簡単に変更できます
デメリット
- ガスケットが貼られている面積が広いため、漏れが発生する可能性があります
ショートパス蒸発器
ショートパス 蒸発器 分子蒸留の原理によって動作します。 これは、加熱面と冷却面の間の距離が短く、抵抗がほとんどないシナリオを調整する、新しい種類の液液分離技術です。 他の蒸発および蒸留装置とは異なり、このショートパス蒸留の操作真空度は最大 1Pa に達します。 これは、短経路蒸留装置が高沸点（常圧下）に最適であることを意味します。 この最新の液体から液体の分離技術には幅広い用途があり、いくつかの業界でうまく活用されています。 これらは、香料の作成、食用油の製造、燃料製造、ポリウレタンの蒸留に使用されます。
特徴
- 温度計アダプター
- フラスコ用コルクリングスタンド
- 蒸留牛受け器
- ラボサポートスタンド
- マグネチックスターラー加熱マントル
- 沸騰フラスコ
- 極低温冷媒循環ポンプ
価格（英語）: $2993.71 – $3,492.66
メリット
- 分離操作は、使用中の材料の沸点の温度に達することができます。
- 必要なヘッドスペースが少ない
- 中程度のスケール傾向のある液体に最適
- 製造コストはそれほど高くない
- 他の蒸発・蒸留装置とは異なり、動作真空度は1Paに達します。
デメリット
- 熱伝達は温度と粘度の効果に依存します
- 温度に敏感な素材には適していません
- 結晶製品とは互換性がありません（撹拌が手配されている場合を除く）
ロータリーエバポレーター
このロータリーは 蒸発器 研究室では、蒸発によりフラスコから溶媒を効果的に除去するために使用されます。 XNUMX気圧でフラスコを沸騰温度まで加熱することなく、サンプルから溶媒を除去するという目標を達成できます。 これは、サンプルの熱分解を引き起こす可能性が低く、溶媒を除去するためのより迅速かつ信頼性の高い手段と考えられています。
特徴
- 高光透過率
- 交流誘導モーター
- スピードコントローラー
- 回転蒸し瓶
価格: 1,895.02 米ドル – 2,393.97 米ドル
メリット
- 熱分解を起こしにくい
- 溶媒の沸騰温度に達することなく、フラスコから溶媒を効率的かつ効果的に除去します。
デメリット
- 水系溶媒の除去には適さない
- 警告なしに突然沸騰したり衝突したりする可能性が非常に高い
- 沸点が高い
強制循環式管状蒸発器
この 装置 原料液を加熱室上部管箱から流下膜式蒸発器に注入し、液分配成膜装置により熱交換管内に均一に分配することで機能します。
液体は自然に上から下に流れ、流れる際にシェル側の熱媒体により加熱され気化します。 生成された蒸気と液体は蒸発器の分離チャンバーに再び送られ、そこで完全に分離されます。蒸気は凝縮器に送られ、単効用操作によって凝縮されるか、蒸発器に運ばれて多重効用操作によって加熱されます。手術。
特徴
- 高い蒸発速度
- ステンレス鋼構造
- 防爆電気キャビネット
価格 : 11,974.83 米ドル – 4 9,895.12 米ドル
メリット
- 高い熱伝達効率
- 高温耐性
- 良好な耐食性
- 高い耐久性のメリット
- 制御オペレーティングシステムを保護する防爆装置
デメリット
- 消費電力が大きい（循環ポンプ用）
- 購入コストが高い
- 加熱ゾーン内での製品の長時間滞留
サーマルエバポレーター
サーマル 蒸発器 大気圧下での廃水の加熱/沸騰に依存します。 これらは、多重効果蒸発設計を提供しますが、上昇膜、上昇膜、下降膜形式などのさまざまな蒸発器タイプ (材料の条件に基づく) を採用しています。この装置は、最適な性能、メンテナンスの容易さ、効率、および効率を考慮して独自に設計されています。安全性を念頭に置いて。
供給予熱システムは、予熱器A（最終廃蒸気予熱）→予熱器B（混合復水予熱）→予熱器C（新蒸気予熱）のXNUMX段階設計を採用しています。
サーマルエバポレーターは、電気、天然ガス、蒸気、プロパンなどの動力源を利用し、それらすべての中で最も信頼性が高く、一貫性があると考えられています。
特徴
- 飼料予熱の高度なシステム
- 多重効用蒸着プロセス
- 半溶接輸入プレート蒸発器プレートタイプ
- 優れた加熱/沸騰効果
価格: 8,981.12 米ドル
メリット
- 腐食制御
- 真空システムによりメンテナンスが容易
- コンパクトな設計プロセスを提供します
- このシステムの省エネ効果は他の現代製品よりも顕著です
デメリット
- 多重効用蒸着プロセスによる複雑さ
- 単板面積が非常に大きいため、漏れが発生しやすい
- 運用コストが高くなる可能性がある
撹拌型薄膜蒸発器
この撹拌された薄膜は 蒸発器 液体の効果的な分離を可能にする高速回転撹拌機が組み込まれています。 その方法では、流動する製品からの機械的撹拌またはバランスの取れた温度条件下での非直接加熱を使用して、揮発性物質と揮発性の低い物質を分離します。 この機器は、食品、製薬、石油、化学、環境保護などのデリケートな産業に多額の投資が行われています。
簡単な操作と簡単なメンテナンスを実現します。 高濃度、高粘度、熱に敏感な材料の取り扱いで知られています。
特徴
- 最大 200kg/m2hr の蒸発強度
- 遠心滑り溝ロータリー
- 高速回転撹拌機を採用
- 熱に弱い素材にも対応
- 幅広い用途 (医薬品、食品、石油、化学、環境保護など) を提供します。
価格: 8881.33 米ドル – 19,958.05 米ドル
メリット
- 100,000cp程度の高粘度材料を含む多様な材料に対応
- 高い熱交換係数
- 熱に弱い素材に最適
- 材料を分解することなく製品の品質を維持します。
- エバポレーター本体は鏡面研磨を採用
- メンテナンスと掃除が非常に簡単
- 広いスペースを必要としない
デメリット
- 短時間加熱
- 低熱を必要とする材料にのみ適しています
- 標準的な蒸着機と比較して購入コストが高い
エバポレーターを選ぶ際の注意点
完璧に設計された蒸発器には、必ず備えなければならない特定の機能と品質があります。 ビジネス購入者は、どの蒸着システムを購入するかを決定する際に、以下の要素を考慮する必要があります。
熱感受性
適切に設計された蒸発器は、熱に弱い物質を検出し、分解や損傷を避けるために圧力レベル、流体の流入、加熱時間を下げる機能を備えていなければなりません。
食品、製薬、化学、樹脂などの業界で使用される蒸発器は、熱や温度に敏感でなければなりません。 最良の結果が得られるように、材料の種類を検出し、熱暴露時間を再調整するように機械を設定する必要があります。
発泡
蒸発プロセス中の発泡を避けることは不可能ですが、装置の設計では、蒸発器システム内で壊れた不安定な泡が形成される速度を減らす技術を実行する必要があります。 製造時に過剰な発泡が発生すると、キャリーオーバーが発生する可能性があります。 このため、泡立ちを避けるための措置を講じる必要があります。
製造中の発泡の影響を防ぐ方法があります。 これらには、伝熱面での流体の沸騰強度を下げること、チューブ内の蒸気速度を上げて泡を剪断すること、または温度を設定することが含まれます。 機械 高温低圧での運転が可能であり、消泡剤を配合することで発泡の抑制にも役立ちます。 製品の純度要件が許容する場合、消泡は泡立ちの課題を迅速に解決する方法です。
ファウリング
ファウリングは、熱伝達面に固形物が形成され始めると発生します。 この固体の蓄積は非常に危険であり、システム全体が停止する可能性があります。 の 機械 適切に清掃およびメンテナンスされるまでは、再び機能しなくなる可能性があります。
このような種類のシステム停止が起こりにくいエバポレーターを選択することが重要です。 これらの固体が発生する一般的な場所は、原料、濃縮物、および伝熱領域の一部です。.
建築材料
蒸発器を選択するときは、熱交換器に必要な構成材料を考慮してください。これは、材料全体の費用と熱伝導率に影響を与えるためです。 制作会社は常に、品質に影響を与えることなく制作を成功させる、より安価な方法を選択します。 特定の建設材料は生産コストを誇大宣伝しますが、依然として他の蒸発器と同じ結果をもたらします。 建築材料も熱交換器の係数と表面積に影響します。 必ず適切な構成材料を備えたエバポレータを選択してください。
伝熱媒体
蒸発器を選択するときは、液体または蒸気に適した蒸発器は高温側の熱伝達係数が高いため、高い伝熱面積を必要としませんが、高温油加熱式蒸発器は必要であることに注意してください。 ホットオイル加熱式蒸発器はホット側の熱伝達係数が低いため、多くの場合、高い熱伝達面積が必要になります。
したがって、油の温度は蒸気の温度よりも高いため、蒸発する材料が熱に弱い場合には、油を加熱することが理想的な選択肢となります。 これにより、プロセスに必要な熱伝達領域のサイズも小さくなります。
液体の粘度が増加すると、熱伝達係数が大幅に低下します。 この状況は、ほとんどの蒸着システムに非常に特有です。 適切な粘度構成の蒸発システムを選択すると、性能が向上し、高粘度の液体の影響を軽減できます。
蒸気速度
適切に設計された 蒸発器 圧力降下、同伴限界、または浸食を超えずに、高い熱交換器係数を達成するには十分な速度が必要です。 期待される量の熱伝達係数をうまく達成するには、蒸発管と加熱ジャケット (管状ユニットのシェル側) が正確な速度で蒸気より上に上昇する必要があります。これにより、非凝縮性ガス (空気) の除去が促進され、良好な蒸気せん断について。
お客様のビジネスにどのエバポレーターを選択するかを決定する際には、分離効率と圧力損失の可能性を慎重に考慮してください。
固形分
固形物の含有量が変化するとプラグが発生する可能性があります チューブ これは伝熱面の汚れや減少につながります。 熱表面積が減少すると、機器の蒸発器容量を含む熱伝達率が減少します。 これにより、最終的にシステム全体がシャットダウンされ、クリーニングとメンテナンスのプロセスが実行されるまでその機能が停止する可能性があります。
留出物と濃縮物の比率
この留出物と濃縮物の比率は特に重要であり、蒸発器の内部を循環して潤滑するのに十分な液体があるかどうかを示すため、確認する必要があります。 流体は、伝熱面上の固体の汚れや塩析のリスクを最小限に抑えるために、非常に高速で移動するように設計されています。
まとめ
考慮すべき要素が非常に多いため、エバポレーター システムの選択は最初は難しいように思えるかもしれません。 ただし、上記のヒントは、市場で入手可能なオプションを正確に比較するためのガイドとなります。
優れたエネルギー効率と熱感度を備えた、適切に設計された蒸発器システムを選択することは、価値と信頼性を確保するのに役立ちます。
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