Jak działa wyparka z opadającym filmem?

Wyparka z opadającym filmem cieczy to pionowo zorientowany płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła do zagęszczania roztworów o różnych temperaturach wrzenia. Ogólnie rzecz biorąc, parowanie odbywa się wewnątrz rur pionowych, ale są też zastosowania, w których ciecz procesowa odparowuje poza rurami poziomymi. Odparowujący płyn procesowy spływa grawitacyjnie w dół rurami w postaci ciągłej warstwy. Płyn utworzy opadający film wzdłuż boków rurek. Aby zapewnić równomierne rozprowadzenie cieczy we wszystkich rurach, wzdłuż których spada roztwór, dystrybutor cieczy musi być starannie zaprojektowany. W większości przypadków czynnik grzewczy jest umieszczony na zewnątrz rur.

Współczynniki przenikania ciepła powinny być wysokie, aby osiągnąć równomierny opór przenikania ciepła. Zwykle jako czynnik grzewczy stosuje się kondensującą parę wodną. Oddzielenie fazy ciekłej od fazy gazowej odbywa się wewnątrz rur w przypadku cieczy odparowujących wewnętrznie. Podczas procesu parowania opadającego filmu, prędkość pary w dół wzrasta, zwiększając siłę ścinającą filmu cieczy, a tym samym również prędkość roztworu. Wysoka prędkość cieńszego filmu powoduje coraz bardziej turbulentny przepływ, co powoduje bardzo wysokie współczynniki przenikania ciepła. Gdy przepływ masowy wzrasta, opadająca warstwa zmienia się z laminarnej w turbulentną.

Wyparki doskonale sprawdzają się w odzysku ciepła odpadowego w procesach wieloetapowych. Idealnie nadaje się do produktów wrażliwych na ciepło, takich jak lepka woda z zakładów utylizacji odpadów ubocznych pochodzenia zwierzęcego. Niewielkie średnie różnice temperatur pomiędzy czynnikiem grzewczym a parą wodną sprawiają, że instalacja wyparki jest bardzo wydajna. Czas przebywania cieczy w maszynie jest bardzo krótki. Wyparki z opadającym filmem mogą pracować w warunkach podciśnienia i charakteryzują się bardzo niskimi spadkami ciśnienia.

Czynnik zanieczyszczenia parownika

Bliski kontakt cieczy z powierzchnią grzejną sprawia, że parowniki są wrażliwe na zanieczyszczenia z wytrącających się ciał stałych. Aby skutecznie oczyścić rury, niska prędkość cieczy wlotowej zwykle nie jest wystarczająca. Dlatego wyparki z opadającym filmem cieczy są stosowane w czystych, niewytrącających się cieczach. Chemiczna i najszerzej stosowana metoda czyszczenia wyparki z opadającym filmem może być przeprowadzona za pomocą sody kaustycznej.