Sistema de concentración por evaporación de placas

Principio de funcionamiento

Proceso de intercambio de calor: El sistema de evaporación y concentración de placas consta de un intercambiador de calor de placas y un separador. El producto y el medio de calentamiento fluyen a contracorriente en sus respectivos canales. Gracias al relieve corrugado especial, se genera una turbulencia de alta intensidad, lo que resulta en un coeficiente de transferencia de calor significativamente mejor que el de los evaporadores tubulares tradicionales. El líquido entra al evaporador por la entrada situada en la parte inferior de la unidad. A medida que el líquido fluye sobre las placas de los canales, el vapor de otro canal calienta las placas, provocando la evaporación del líquido.

Separación por vacío-líquido: El vapor caliente asciende por los canales, y la mezcla vapor-líquido sale del intercambiador de calor de placas y entra en el separador vapor-líquido. La mezcla se separa en vapor y líquido; el primero sale por la salida superior y el segundo por la salida inferior del separador.

Evaporación de efecto múltiple: El sistema puede emplear evaporación de efecto múltiple, como la de doble o triple efecto, para mejorar la eficiencia térmica. El vapor secundario generado en el primer efecto puede utilizarse como vapor de calentamiento para el segundo, y el vapor secundario generado en el segundo efecto puede utilizarse como vapor de calentamiento para el tercero.

Ventajas

Alta eficiencia de evaporación: alcanza tasas de evaporación de 100-300 kg/h·m², una mejora significativa respecto a los evaporadores tubulares tradicionales.

Tiempo de residencia corto: El tiempo de residencia del material procesado en la superficie de evaporación es extremadamente corto (aproximadamente ±10 segundos), lo que reduce eficazmente el riesgo de deterioro, coquización o formación de incrustaciones causado por un calentamiento prolongado.

Evaporación a baja temperatura: Puede operar en condiciones de vacío, lo que permite la evaporación a temperaturas más bajas, lo que es particularmente ventajoso para materiales sensibles al calor o procesos energéticamente eficientes.

Operación flexible: Adecuado para procesos de producción continuos, ofreciendo una flexibilidad operativa significativa; los parámetros operativos se pueden ajustar según las necesidades reales.

Estructura compacta: Diseño compacto con tuberías de conexión cortas y una altura total pequeña, alcanzando un máximo de sólo 34 metros.

Fácil mantenimiento: El conjunto de placas es fácil de abrir para su limpieza y mantenimiento.

Escenarios de aplicación

• Industria alimentaria: Se utiliza para la evaporación y concentración de productos lácteos (como queso, leche en polvo, etc.), la desalcoholización o concentración de zumos de frutas y vino tinto, y la separación y purificación de otros componentes alimentarios.

• Industria farmacéutica: En procesos como la extracción de medicamentos, la concentración de extractos de medicina tradicional china y el refinamiento de productos biológicos, los evaporadores de placas garantizan la estabilidad térmica de los productos al tiempo que cumplen estrictos estándares de higiene y regulaciones GMP.

• Industria química: La evaporación, degradación o concentración de diversos disolventes orgánicos, fenolftaleína y otros productos químicos sirve a los campos de la química fina y el tratamiento ambiental.

• Protección energética y ambiental: En los sistemas de recuperación de calor residual, los evaporadores de placas se pueden utilizar para la condensación del vapor de calor residual o para los procesos de evaporación, concentración y reducción de volumen en el tratamiento de aguas residuales, logrando una utilización eficiente de los recursos y la protección del medio ambiente.

Componentes del sistema:

• Intercambiadores de calor de placas de efecto: se utilizan para procesos de intercambio de calor.

• Separadores de efectos: se utilizan para separar vapor y líquido.

• Condensador: Se utiliza para condensar el vapor secundario.

• Sistema de vacío y drenaje: se utiliza para mantener el estado de vacío dentro del sistema y descargar condensado.

• Bombas de alimentación y descarga: se utilizan para transportar materiales.

• Instrumentación eléctrica, sistemas de control, válvulas y tuberías: se utilizan para lograr el control automatizado del sistema y el transporte de materiales.

Los sistemas de concentración y evaporación de placas se utilizan ampliamente en muchas industrias debido a su velocidad, ahorro de energía y funcionamiento flexible, y son especialmente adecuados para ocasiones con altos requisitos de calidad del producto, consumo de energía y eficiencia de producción.