Evaporador de filme em queda

A evaporação da película em queda consiste em adicionar o líquido de alimentação da caixa superior do tubo de aquecimento do evaporador de película em queda, distribuí-lo uniformemente a cada tubo de troca de calor através do dispositivo de distribuição de líquidos e formação de películas, e formar uma película uniforme para fluir de cima para baixo sob a ação da gravidade, indução do vácuo e fluxo de ar. Durante o processo de fluxo, é aquecido e vaporizado pelo meio de aquecimento lateral da concha. A fase de vapor e líquido gerada entra juntos na câmara de separação do evaporador. Após a separação total, o vapor entra no condensador para condensação (operação de efeito único) ou o próximo efeito evaporador como meio de aquecimento, de modo a conseguir o funcionamento multi-efeito. A fase líquida é descarregada da câmara de separação.

A evaporação é uma unidade de funcionamento de solução concentrada. Normalmente, o solvente pode volatilizar, enquanto a pressão de vapor da maioria dos solutes se aproxima de zero e não pode volatilizar. A evaporação é o processo em que uma solução é evaporada para remover parte do solvente e concentrá-la em condições de ebulição. Na maioria dos casos, o vapor de água do evaporador é utilizado como meio de aquecimento (normalmente designado por aquecimento de vapor, vapor primário ou vapor fresco) para transferir indiretamente o calor para a solução através da parede metálica. Após o aquecido da solução, o solvente ferve e vaporiza, e o vapor gerado (também vapor de água na maioria dos casos) é chamado de vapor secundário.

O evaporador de película em queda vertical e o rebogador de película em queda são mostrados na Figura 1 abaixo. O líquido de alimentação entra no distribuidor líquido de alimentação a partir da parte superior. O distribuidor líquido do material distribui uniformemente o líquido do material em cada tubo de aquecimento e faz com que flua pela parede interna do tubo em forma de película. A película líquida é vaporizada pelo calor transferido da parede do tubo. Quando a diferença de temperatura de transferência de calor é pequena, a vaporização ocorre na superfície interna da película fortemente perturbada, em vez de na interface entre o tubo de aquecimento e a película líquida (isto é, a superfície interna do tubo de aquecimento), pelo que não é fácil de escalar. O vapor produzido geralmente flui em paralelo com a película líquida. Como a superfície de vaporização é grande, a quantidade de espuma líquida no vapor é pequena, e o líquido do material flui numa película na parede interna do tubo, que não preenche toda a secção do tubo, pelo que a quantidade de líquido material que passa pode ser pequena.

O distribuidor líquido de material é o componente chave do evaporador de película em queda. A intensidade de troca de calor e a capacidade de produção do evaporador de película em queda dependem essencialmente da uniformidade da distribuição líquida do material ao longo do tubo de troca de calor. A chamada distribuição uniforme não significa apenas que o líquido deve ser distribuído uniformemente em cada tubo, mas também distribuído uniformemente ao longo de toda a periferia de cada tubo, devendo a sua uniformidade ser mantida ao longo do comprimento de todo o tubo. Quando o líquido de alimentação não pode molhar uniformemente as superfícies internas de todos os tubos de aquecimento, as superfícies com líquido insuficiente ou pouco líquido podem ser dimensionadas devido à evaporação, e a superfície de escalonamento, por sua vez, bloqueia o fluxo da película líquida, agravando assim as condições de transferência de calor nas áreas adjacentes.

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