Equipos de evaporación y concentración tubulares

Principio de funcionamiento 

Los equipos de evaporación y concentración tubulares logran principalmente la evaporación y concentración de soluciones mediante el intercambio de calor entre haces de tubos y un refrigerante. Según su diseño, los evaporadores tubulares se pueden clasificar en varios tipos, como evaporadores de simple efecto, evaporadores de multiefecto y evaporadores de circulación forzada. Tomando como ejemplo un evaporador de circulación forzada, su principio de funcionamiento es el siguiente: el material intercambia calor con el vapor fuera de los tubos del evaporador, provocando un aumento de su temperatura.

La solución, al elevarse su temperatura, se separa en dos fases: vapor y solución. El vapor asciende al separador, se separa mediante un desempañador y luego se envía al compresor.

El compresor comprime el vapor y lo envía al lado de la carcasa del evaporador como vapor de calentamiento, logrando el reciclaje del vapor secundario para la evaporación continua.

El vapor secundario generado durante la evaporación rebosa del material, que se concentra en un material sobresaturado y cristaliza. La suspensión cristalina se extrae de la tubería de circulación mediante una bomba de descarga; el licor madre entra en la bomba de circulación forzada y, bajo la acción de esta, entra al evaporador para continuar su evaporación. Este ciclo de evaporación, concentración y cristalización continúa.

Ventajas 

Estructura compacta: Los evaporadores tubulares suelen tener una estructura compacta, ocupando un área pequeña y facilitando la instalación y el mantenimiento.

Alta eficiencia de intercambio térmico: El intercambio térmico entre el haz de tubos y el refrigerante permite una evaporación rápida. Algunos evaporadores tubulares avanzados también emplean tecnología de transferencia de calor mejorada, lo que optimiza aún más la eficiencia del intercambio térmico.

Amplia gama de aplicaciones: adecuado para diversas necesidades de evaporación, como concentración de alimentos, extracción farmacéutica y procesamiento químico.

Adecuado para materiales de alta viscosidad: los evaporadores tubulares, como los evaporadores de circulación forzada, pueden manejar materiales de alta viscosidad que contienen partículas.

Desventajas:

Requisitos de alta calidad del agua: El refrigerante en los evaporadores tubulares generalmente es agua o salmuera, lo que requiere un estricto control de la calidad del agua para evitar la acumulación de incrustaciones y la corrosión que afecten el rendimiento del evaporador.

Altos costos de mantenimiento: El uso a largo plazo puede provocar una degradación del rendimiento debido a la acumulación de sarro y corrosión, lo que requiere limpieza y mantenimiento regulares, lo que aumenta los costos y el tiempo de mantenimiento.

Mayor carga de refrigerante: en comparación con otros tipos de evaporadores, los evaporadores tubulares generalmente requieren una mayor carga de refrigerante, lo que aumenta el riesgo de fuga de refrigerante y potencialmente causa contaminación ambiental.

Escenarios de aplicación

Los equipos de evaporación y concentración de tipo tubo se utilizan ampliamente en diversas industrias, incluidas, entre otras, las siguientes:

Industria alimentaria: se utiliza para la concentración de jugo de frutas, concentración de leche, concentración de jarabe, etc.

Industria farmacéutica: Se utiliza para la concentración de extractos de medicamentos, extractos de medicina tradicional china, etc.

Industria química: Se utiliza para la evaporación y concentración de diversas soluciones químicas, como la evaporación y concentración de aguas residuales de sulfato de magnesio.

Los equipos de concentración y evaporación tipo tubo se utilizan ampliamente en la producción industrial debido a su velocidad y amplia aplicabilidad, siendo especialmente adecuados para aplicaciones con altos requisitos de eficiencia de evaporación y calidad del producto.