Испаритель с падающей пленкой широко используются в пищевой промышленности для концентрирования жидкостей, таких как фруктовые соки, молоко и другие пищевые продукты. Принцип работы испарителя с падающей пленкой включает следующие этапы:
Предварительный нагрев: Исходная жидкость, которая обычно содержит высокую концентрацию твердых или растворенных веществ, предварительно нагревается перед входом в испаритель. Этот шаг помогает уменьшить энергию, необходимую для испарения.
Распределение подачи: Предварительно нагретая жидкость равномерно распределяется по внутренней поверхности вертикальных труб или пластин внутри испарителя. Система распределения обеспечивает тонкую равномерную пленку жидкости, стекающую вниз под действием силы тяжести.
Образование пленки: когда жидкость стекает по нагретой поверхности, она образует тонкую пленку под действием силы тяжести. Тепло заставляет жидкость испаряться, в то время как оставшийся концентрат продолжает стекать вниз.
Генерация пара: Теплота, необходимая для испарения, обеспечивается либо паром, протекающим через трубы или пластины, либо теплоносителем, циркулирующим вокруг них. Тепло заставляет жидкость испаряться, образуя пар над пленкой жидкости.
Разделение пар-жидкость: образующийся пар поднимается через испаритель в противотоке нисходящему потоку пленки жидкости. Пар и жидкость хранятся раздельно для поддержания высокой эффективности теплопередачи.
Конденсация пара: затем пар конденсируется, как правило, в отдельном конденсаторе, где он выделяет тепло и снова переходит в жидкое состояние. Эта стадия конденсации приводит к образованию концентрированного продукта.
Сбор продукта: Концентрированный продукт собирается отдельно, обычно на дне испарителя, а вся оставшаяся жидкость сливается.
Конструкция испарителя с падающей пленкой имеет ряд преимуществ, включая высокие коэффициенты теплопередачи, короткое время пребывания и эффективное использование энергии. Он особенно хорошо подходит для термочувствительных продуктов, поскольку тонкая пленка и короткое время пребывания сводят к минимуму воздействие на продукт высоких температур, снижая риск термической деградации.