Влияние предварительного нагрева


Температура подачи. Температура исходной жидкости перед поступлением в выпарной аппарат, как правило, низкая, и выпаривание сырья при низкой температуре отличается от обработки подачи при температуре, равной или выше температуры кипения, независимо от типа выпарного аппарата. Температура подачи является важным параметром при проектировании выпарного аппарата; в производственном процессе температуру исходной жидкости, поступающей в выпарной аппарат, следует по возможности повышать, чтобы обеспечить подачу при высокой температуре вместо низкотемпературной подачи. Если материал не достигает температуры кипения, в зоне теплопередачи выпарного аппарата предусмотрен участок предварительного подогрева. Даже в этом случае эффект невысок, легко быстрее возникают отложения и нагар, а обеспечить непрерывный слив сложно. Это давно подтверждено на практике применения падающего пленочного выпарного аппарата. Подача низкотемпературного сырья в падающий пленочный выпарной аппарат ступенчато подогревается до температуры кипения или выше перед поступлением в аппарат для выпаривания.


Перепад температуры теплопередачи не должен быть слишком большим:



Для непрерывной подачи и непрерывного выгрузки перепад температуры теплопередачи нельзя выбирать слишком большим. Причина, по которой падающий пленочный выпарной аппарат может непрерывно подавать и выгружать материал, заключается в том, что перепад температуры теплопередачи у него сравнительно небольшой — обычно 8–15 °C, а максимум не превышает 18 °C. Падающий пленочный выпарной аппарат работает под вакуумом и при низкой температуре, а температура нагрева чаще всего не превышает 100 °C. Его перепад температуры теплопередачи является самым малым среди всех выпарных аппаратов, а площадь теплопередачи при той же производительности по выпариванию — самой большой. Движение и состояние испарения исходной жидкости в падающем пленочном выпарном аппарате также полностью отличаются от других выпарных аппаратов


Рациональное секционирование:


Для падающих пленочных выпарных аппаратов или выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией можно выполнять секционирование по расчетам; секционирование позволяет увеличить объём смачивания или расход по контуру, а эффективное и рациональное секционирование помогает достичь оптимального режима испарения и ускорить процесс выпаривания.



Повышение температуры кипения:



У некоторых материалов температура кипения в процессе выпаривания значительно повышается, и увеличение температуры кипения также сильно влияет на площадь теплопередачи: повышение температуры кипения всего на 1 °C может даже удвоить требуемую площадь выпаривания.

Выбор типа выпарного аппарата:



При выборе выпарного аппарата необходимо знать характеристики материала и параметры его выпаривания, а также подбирать тип выпарного аппарата в соответствии с характеристиками материала и параметрами выпаривания, особенно с учетом вязкости. Также необходимо проводить испытания для анализа, а затем подтверждать, какой именно тип выпарного аппарата подходит.


Диапазон степени концентрирования:


Чтобы обеспечить непрерывную подачу и выгрузку выпарного аппарата, степень концентрирования не должна быть слишком высокой. Независимо от того, применяется ли однократное или многократное выпаривание, эффект будет совершенно разным. Многоэффектное выпаривание легче позволяет повысить содержание сухих веществ, тогда как однократное — сложнее. Однокорпусный падающий пленочный выпарной аппарат может обеспечивать непрерывную подачу и выгрузку при производстве жидкого молока, поскольку степень его концентрирования невелика, а повышение содержания сухих веществ после концентрирования жидкого молока ограничено; степень концентрирования составляет примерно 1,173. Однако если степень концентрирования на выходе из однокорпусного падающего пленочного выпарного аппарата выше и выходит за пределы диапазона, допустимого для непрерывной подачи и непрерывной выгрузки, обеспечить непрерывность по-прежнему невозможно. Степень концентрирования однокорпусного выпарного аппарата с внешней циркуляцией обычно составляет около 7,5, поэтому организовать непрерывное производство сложно. Падающий пленочный выпарной аппарат, особенно наиболее распространённый трёхкорпусный падающий пленочный выпарной аппарат, также имеет требования к степени концентрирования, и её диапазон составляет 2,67–3,91. Например, для концентрирования финикового сока обычно требуется довести его примерно с 8%–10% до 75%, что на практике не достигает требуемой производственной мощности. Иными словами, для достижения нужной степени концентрирования в процессе производства нельзя полагаться на рециркуляцию и прерывистую выгрузку — фактически это всё равно не позволяет достичь проектной производительности по выпариванию. В целом безопаснее применять процесс фракционного выпаривания или использовать метод с небольшой разницей температур и большой площадью выпаривания, но на практике это выходит за рамки допустимой степени концентрирования выпарного аппарата, что в основном зависит от заказчика и проектной организации.