Vallende filmverdamper
Werkingsprincipe van de vallende filmverdamper
De vallende-filmverdamper maakt gebruik van de zwaartekracht-aangedreven dunne-filmstroom en externe warmte om oplossingen efficiënt te concentreren, vooral voor warmte-gevoelige of stroperige materialen.
Stap-voor-overzicht
1. Vloeistofdistributie
● De voedingsvloeistof wordt gelijkmatig verdeeld bovenaan de verticale verwarmingsbuizen via gespecialiseerde verdelers (bijvoorbeeld sproeikoppen of geperforeerde platen). Dit zorgt ervoor dat er een dunne, continue vloeistoffilm ontstaat op de binnenwanden van de buizen.
2. Dunne-filmstroom en verdamping
● De vloeistoffilm stroomt naar beneden langs de verwarmde buiswanden.
● Externe verwarmingsmedia (bijv. stoom) buiten de buizen dragen warmte over aan de vloeistoffilm, waardoor een gedeeltelijke verdamping van het oplosmiddel (bijv. water) ontstaat.
3. Damp-Vloeistofscheiding
● Verdampte damp stijgt naar boven, terwijl de geconcentreerde vloeistof naar beneden blijft stromen.
● Een afscheider aan de onderkant scheidt de damp (die naar condensatie of terugwinning wordt gestuurd) van het geconcentreerde vloeibare product.
4. Energie-efficiëntiekenmerken
● Hoge warmteoverdracht: dunne-filmstroom maximaliseert het oppervlak voor snelle verdamping.
● Lage thermische degradatie: korte verblijftijd beschermt warmte-gevoelige materialen.
● Aanpassingsvermogen: geschikt voor vloeistoffen met een hoge- viscositeit vanwege de zwaartekracht-gedreven stroming.
5. Behandeling van condensaat en product
● Damp wordt gecondenseerd tot destillaat (herbruikbaar water of oplosmiddel).
● Geconcentreerde vloeistof wordt uit de bodem van de verdamper afgevoerd voor verdere verwerking.
Typische toepassing van de Falling Film Evaporator: Xylose-extractie door de Falling Film Evaporator
Belangrijkste voordelen van valfilmverdampers
Ultra-laag energieverbruik dankzij zwaartekracht-gedreven stroming en efficiënte dunne-film-warmteoverdracht.
1
>>
Bescherming van hitte{0}}gevoelige materialen door korte verblijftijd en werking bij lage- temperaturen.
2
>>
Effectieve verwerking van vloeistoffen met hoge- viscositeit en hoge- concentratie, zonder verstoppingen.
3
>>
Compact, ruimte-besparend ontwerp met verticale buismodulariteit voor eenvoudige schaalbaarheid.
4
>>
Milieuvriendelijke werking met minder waterverspilling en thermische vervuiling.
5
>>
Anti{0}}aangroeiwerende prestaties mogelijk gemaakt door hoge vloeistofsnelheid en CIP-systemen.
6
Overwegingen bij het ontwerp van de vallende filmverdamper
(A) Hydrodynamische en thermische efficiëntie
● Vloeistofdistributiesysteem: cruciaal voor uniforme filmvorming; maakt gebruik van precisienozzles of geperforeerde platen.
● Kookpunthoogte (BPE): heeft invloed op het ontwerp van de temperatuurgradiënt, vooral voor voeding met een hoog-zoutgehalte.
● Buisgeometrie: verticale buizen met geoptimaliseerde lengte/diameterverhoudingen om de filmstabiliteit te behouden.
(C) Energieoptimalisatie
● Integratie met meerdere-effecten: hergebruik van stoom in verschillende fasen om de energie-efficiëntie te verbeteren.
● Voorverwarmen van voer: Wint restwarmte terug uit condensaat- of dampstromen.
● Thermal Vapor Recompression (TVR): Optionele integratie om de stoomeconomie te stimuleren.
(B) Beheer van materiaal en vuil
● Corrosiebestendigheid:
① SS316L voor algemeen gebruik, titanium voor chloride-rijke omgevingen, polymeer-gecoate oppervlakken voor zure oplossingen.
● Beperking van vervuiling:
① Hoge vloeistofsnelheid om aanslag te verminderen.
② Geïntegreerde CIP-systemen (Clean{0}}in-Place) voor periodiek onderhoud.
(D) Controle en veiligheid
● Automatisering:
① PLC-systemen voor het bewaken van filmdikte, temperatuurgradiënten en voedingsstroomsnelheden.
② Real- aanpassingen om droge plekken of overstromingen te voorkomen.
● Veiligheidsmechanismen:
① Alarmen voor laag-niveau om oververhitting van de buis te voorkomen.
② Overdrukkleppen en noodstopprotocollen.
Vergelijking van kosten van vallende filmverdampers en andere factoren
|
S/N |
Vallende filmverdamper |
MVR-verdamper |
Multi-effectverdamper |
TVR-verdamper |
|
Initiële investeringskosten |
Medium (eenvoudige structuur, maar vereist een geavanceerd distributiesysteem) |
Hoog (compressorkosten zijn hoog). |
Gemiddeld tot hoog (complexe structuur met meerdere-effecten) |
Medium (lager dan MVR, maar vereist stoombron onder hoge druk) |
|
Lopende kosten |
Medium (afhankelijk van externe stoom of elektrische verwarming) |
Zeer laag (voornamelijk elektriciteitsverbruik, geen externe stoomvraag) |
Laag (hergebruik van stoom in fasen, maar eerst-effectstoom is vereist) |
Gemiddeld (stoom onder hoge-druk is vereist om de ejector aan te drijven). |
|
Energie-efficiëntie |
Gemiddeld-hoog (afhankelijk van temperatuurverschil, geen stoomcyclus) |
Zeer hoog (90% energiebesparing versus traditioneel, er is slechts een kleine hoeveelheid elektriciteit nodig om de compressor aan te drijven) |
Hoog (circa 50% energiebesparing per effect, afhankelijk van het aantal effecten) |
Gemiddeld-hoog (30-50% energiebesparing, afhankelijk van de efficiëntie van de stoominjectie). |
|
Onderhoudsvereisten |
Laag (geen bewegende delen, maar moeten wel schoongemaakt worden om verstopping te voorkomen) |
Gemiddeld-hoog (compressoronderhoud is complex) |
Middelgroot (onderhoud van kleppen en pijpleidingen met meerdere-effecten) |
Medium (uitwerper is gevoelig voor slijtage). |
|
Typische toepassingen |
Zuivelproducten, sap, farmaceutische producten, afvalwater met een hoog-zoutgehalte, zwarte drank voor de papierproductie. |
Chemische concentratie, nullozing (ZLD), afvalwater met hoog-zoutgehalte |
Ontzilting van zeewater, suikerproductie, afvalwater met lage-concentratie |
Zuivel, sap |
Toepassingen voor vallende filmverdampers
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie
Chemische en farmaceutische industrie
Milieubescherming en recycling van hulpbronnen
Petrochemische en energievelden
Biotechnologie en fermentatietechniek
ENCO Falling Film Evaporator-systeemreferenties
Zonpapierindustrie
Jingdong luchtvaartmaatschappijen
Changshu Japanse ondernemingen
We staan bekend als een van de toonaangevende fabrikanten en leveranciers van valfilmverdampers in China. U kunt er zeker van zijn dat u een op maat gemaakte vallende filmverdamper in onze fabriek koopt. Neem contact met ons op voor meer informatie.