Evaporador

Tipos de evaporadores

Um evaporador é um dispositivo de troca de calor que visa aumentar a concentração de materiais específicos e transformar líquidos em gases ou vapores através da aplicação de calor.

De acordo com a fonte de calor, os evaporadores industriais podem ser classificados nos seguintes sete tipos.

• Evaporadores de fogo direto: O evaporador de fogo direto aplica chamas do queimador como fonte de calor. As chamas aquecem os feixes de tubos do evaporador de filme descendente. A temperatura da superfície de aquecimento é alta. O líquido de alimentação é aquecido rapidamente antes da ebulição.
• Evaporadores aquecidos a vapor: Os evaporadores aquecem a aplicação de líquido de alimentação de vapor instantâneo gerado de outras caldeiras. O vapor aquece os feixes de tubos do condensado. Normalmente, existem evaporadores de filme descendente e evaporadores de filme fino. O evaporador de filme descendente possui um alto coeficiente de transferência de calor. Evaporadores de filme fino têm movimento de líquido eficiente. Evaporadores aquecidos a vapor são aplicáveis para o tratamento de líquidos residuais com baixo valor calórico.
• Evaporadores aquecidos eletricamente: Os evaporadores aquecidos eletricamente consistem em feixes de tubos, que são imersos no líquido a ser concentrado. Em seguida, o aquecedor elétrico gera calor. A temperatura da superfície de aquecimento é moderada, o que leva a um baixo aumento de temperatura do líquido de alimentação antes da ebulição. Evaporadores aquecidos eletricamente são ideais para líquidos residuais com alto ponto de ebulição.
• Evaporadores aquecidos a energia solar: Os evaporadores aquecidos a energia solar utilizam energia solar como recurso térmico através de dispositivos e sistemas específicos. Converte a energia solar em energia térmica para aquecer e concentrar o líquido de alimentação.
• Evaporadores de calor residual: Os evaporadores de calor residual utilizam calor residual de processos de produção específicos ou instalações industriais, como calor de gases de combustão, calor de água de refrigeração e calor de outros equipamentos. Ele contém vários trocadores de calor, que transferem calor para o líquido de alimentação que precisa ser concentrado, e o meio de refrigeração é resfriado.
• Evaporadores aquecidos a gás: Os evaporadores aquecidos a gás aquecem o líquido de alimentação por transferência de calor da fase gasosa, que normalmente é aplicável para concentrar águas residuais que contêm alguns componentes sólidos valiosos.

De acordo com o número de ciclos de efeito, os evaporadores industriais se dividem em evaporadores de efeito único e evaporadores de múltiplos efeitos.

• Evaporadores de efeito único: Significa que os evaporadores só concentram líquidos uma vez. Evaporadores de efeito único são adequados para líquidos de alimentação de valor calórico mais alto.
• Evaporadores de múltiplos efeitos: Evaporadores de múltiplos efeitos consomem menos energia. São adequados para o tratamento de líquidos de alimentação de baixo valor calórico, como águas residuais. Os evaporadores de múltiplos efeitos também são um tipo de dispositivo de economia de energia.

Especificação e manutenção de evaporadores

Especificações

• Temperatura: Os evaporadores podem suportar uma faixa de temperatura de -50~85℃.
• Refrigerantes aplicáveis: Os refrigerantes usados por evaporadores podem ser R22, R134a, R410a e R407c, entre outros. Diferentes refrigerantes têm propriedades químicas e aplicabilidade distintas, por isso é essencial escolher o apropriado de acordo com a circunstância específica.
• Área de transferência de calor: A área de transferência de calor de um evaporador está diretamente relacionada à sua capacidade de absorção de calor. Uma área de transferência de calor maior geralmente corresponde a uma maior capacidade de absorção de calor, atendendo a diferentes requisitos.
• Potência: A potência de um evaporador de compressor geralmente é medida em quilowatts (kW). Determina a capacidade de refrigeração que o evaporador pode oferecer. Por exemplo, os evaporadores podem ter uma potência de 5~15kW.
• Volume de ar: O fluxo de ar do evaporador geralmente é medido em metros cúbicos por minuto (m³/min). Por exemplo, o fluxo de ar de alguns evaporadores pode atingir 10~30m³/min.

Manutenção

• Limpeza regular: A limpeza regular do evaporador é importante para manter seu funcionamento eficiente. Limpar as superfícies externas, as aletas de troca de calor e outros componentes do evaporador pode evitar o acúmulo de poeira e sujeira, o que pode obstruir a troca de calor. Além disso, a desinfecção periódica pode evitar que bactérias e bolores cresçam no evaporador, garantindo assim a qualidade do ar dentro de casa.
• Verifique o refrigerante: Verificar o refrigerante do evaporador também é um aspecto fundamental da manutenção. O refrigerante é o meio que facilita a troca de calor no evaporador. Assegurar a quantidade adequada e o equilíbrio do refrigerante é essencial para o funcionamento ideal do evaporador. Os usuários devem observar o manômetro de pressão do refrigerante, garantindo que ele esteja dentro da faixa recomendada. Se houver alguma anomalia, como queda de pressão, devem inspecioná-la e repará-la o mais rápido possível.
• Preste atenção ao ruído: O nível de ruído do evaporador deve ser monitorado. Embora algum ruído seja típico dos evaporadores, um ruído excessivamente alto pode indicar problemas subjacentes, como desgaste ou mau funcionamento do componente. A exposição prolongada a altos níveis de ruído pode prejudicar a saúde. Portanto, se o ruído for persistentemente alto, é aconselhável que um profissional examine e corrija o problema.
• Manutenção regular: A manutenção regular do evaporador também é importante. Os fabricantes geralmente fornecem cronogramas e diretrizes de manutenção. Aderir a eles pode prolongar a vida útil do evaporador e evitar possíveis falhas.

Cenários de uso para evaporadores

As seguintes indústrias utilizam frequentemente máquinas evaporadoras.

• Processamento de alimentos:

  Os evaporadores são amplamente utilizados nas indústrias de processamento de alimentos para remover água de produtos alimentícios, como sucos, produtos lácteos, sopas, molhos e alimentos concentrados. O evaporador ajuda a transformar líquidos perecíveis em produtos concentrados estáveis para armazenamento, embalagem e distribuição.

• Farmacêuticos:

  Na fabricação farmacêutica, os evaporadores desempenham um papel crucial na concentração de substâncias líquidas, como antibióticos, vitaminas e extratos medicinais. Ao remover a água dessas soluções, os evaporadores ajudam a criar formulações concentradas que são mais fáceis de manusear, armazenar e incorporar em produtos farmacêuticos finais.

• Químicos:

  Os evaporadores são comumente usados na indústria química para várias aplicações, como concentração de soluções químicas, remoção de solventes e processamento de compostos químicos. As indústrias químicas podem incluir petroquímicos, polímeros, fertilizantes e muito mais. O tipo de evaporador usado dependerá do produto químico específico que está sendo processado e da concentração desejada.

• Têxteis:

  Os evaporadores são empregados na indústria têxtil para processos como concentração de corantes, tratamentos de acabamento e outras aplicações químicas. Ao evaporar o excesso de umidade, esses evaporadores contribuem para melhorar a qualidade e as propriedades dos materiais têxteis.

• Meio ambiente:

  Os evaporadores são usados em instalações de tratamento de águas residuais para manusear e tratar águas residuais industriais ou lodo. Eles ajudam a reduzir o volume de águas residuais evaporando água, o que torna os processos subsequentes de descarte ou tratamento mais gerenciáveis.

Como escolher evaporadores

Ao selecionar evaporadores para aplicações industriais, diversos fatores, como tipo, desempenho, capacidade, temperatura, pressão, material, eficiência energética e requisitos de manutenção, devem ser considerados.

• Tipos de evaporador

  Como a produção em batelada é o modo de operação dominante na indústria alimentícia, os evaporadores de filme descendente são comumente usados devido à sua versatilidade e capacidade de concentrar eficientemente uma ampla gama de produtos alimentícios. Além disso, a capacidade de lidar com líquidos alimentícios com alto nível de incrustação e produzir líquidos concentrados com impacto térmico mínimo torna os evaporadores de filme descendente uma escolha preferida no setor de alimentos. Por outro lado, o processo de produção contínua da indústria química geralmente exige o uso de várias unidades de evaporadores de placas em série para atingir os níveis de concentração desejados. Isso ocorre porque os líquidos químicos normalmente têm baixa viscosidade e baixo nível de incrustação. Além disso, os tipos de evaporador de filme descendente, circulação forçada e pulverização também são adequados para indústrias químicas. Eles podem lidar com grandes volumes de fluxos líquidos e condições de alta temperatura e pressão.

• Desempenho e capacidade

  Os evaporadores industriais estão disponíveis em diferentes tamanhos e capacidades para atender a diversos requisitos. Ao selecionar um evaporador, a capacidade de concentração necessária (kg/h) deve ser considerada. É essencial garantir que o evaporador escolhido possa lidar com o volume esperado do líquido inicial, ao mesmo tempo em que atinge o nível de concentração desejado.

• Temperatura e pressão

  Cada evaporador industrial possui temperaturas projetadas e limites de pressão. Certifique-se de que as especificações do evaporador correspondam aos requisitos do processo para evitar problemas operacionais e manter a segurança.

• Materiais

  Os evaporadores industriais são normalmente fabricados com aço inoxidável devido à sua resistência à corrosão e longevidade. No entanto, vale ressaltar que certos processos químicos exigem o uso de materiais especiais. Por exemplo, processos que envolvem ácidos ou álcalis fortes podem exigir o uso de titânio ou zircônio para garantir compatibilidade e evitar degradação do material.

• Eficiência energética

  Os evaporadores industriais consomem quantidades significativas de energia durante o processo de concentração. Portanto, é crucial considerar a eficiência energética do evaporador ao selecionar um modelo. Optar por evaporadores de alta eficiência energética pode ajudar a reduzir os custos operacionais e minimizar o impacto ambiental.

• Manutenção

  A manutenção regular é essencial para garantir o desempenho e a longevidade ideais. Portanto, é benéfico considerar os requisitos de manutenção do evaporador escolhido. Determine se o evaporador requer serviços de manutenção especializados ou se pode ser facilmente mantido pela equipe interna.

Perguntas & Respostas sobre evaporadores

P1: O que acontece se uma serpentina do evaporador estiver suja?

A1: Uma serpentina do evaporador suja impactará o desempenho do sistema, permitindo menos transferência de calor. Pode resultar em queda na temperatura e na pressão do refrigerante. O refrigerante pode não evaporar totalmente, resultando em menos resfriamento. Além disso, uma serpentina suja pode fazer com que todo o sistema trabalhe mais, o que aumentará o consumo de energia e as contas de serviços públicos. Também pode encurtar a vida útil do sistema.

P2: Com que frequência as serpentinas do evaporador devem ser limpas?

A2: Deve-se limpar as serpentinas do evaporador pelo menos uma vez por ano. No entanto, os sistemas em ambientes com poeira podem precisar de limpeza mais frequente.

P3: Um comprador comercial pode solicitar tamanhos personalizados de serpentinas do evaporador para aplicações específicas?

A3: Sim, alguns fabricantes podem oferecer serpentinas personalizadas com dimensões específicas, contagem de aletas e combinações de materiais para atender a requisitos de resfriamento exclusivos.

P4: Quais são os fatores a serem considerados ao escolher uma serpentina do evaporador?

A4: Considere a compatibilidade da serpentina com o refrigerante. Além disso, certifique-se de que a serpentina se ajusta à aplicação e ao sistema de dutos pretendidos. Escolha uma serpentina que forneça eficiência energética ideal e verifique o impacto ambiental dos materiais utilizados.