Lựa chọn thiết bị bay hơi cho quá trình sản xuất cần được quan tâm
Thiết bị bay hơi được sử dụng trong nhiều quy trình, bao gồm dược phẩm, thực phẩm và đồ uống, bột giấy và giấy, hóa chất, polyme và nhựa, muối vô cơ, axit, bazơ và nhiều loại vật liệu khác. Có nhiều loại và nhiều biến thể của thiết bị bay hơi, và loại tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể phụ thuộc vào đặc tính sản phẩm và kết quả mong muốn.
Làm bay hơi là một hoạt động được sử dụng để cô đặc dung dịch của một chất tan không bay hơi và một dung môi dễ bay hơi, trong nhiều trường hợp là nước. Một phần dung môi được hóa hơi để tạo ra dung dịch đậm đặc, chất lỏng sệt hoặc sệt.
Bốc hơi khác với làm khô ở chỗ cặn là chất lỏng dễ chảy thay vì chất rắn. Bay hơi khác với chưng cất ở chỗ không có nỗ lực tách hơi thành các thành phần riêng lẻ.
Hơi hoặc dòng cô đặc, hoặc cả hai, có thể là sản phẩm mong muốn (1) Do đó, thiết bị bay hơi phải được thiết kế để cung cấp sự tách biệt sạch sẽ hơi khỏi chất ngưng tụ và nguồn cấp dữ liệu.
Thiết bị bay hơi bao gồm bộ trao đổi nhiệt hoặc bể đun nóng, van, ống góp, bộ điều khiển, máy bơm và bình ngưng. Các thiết kế phổ biến nhất là bồn chứa có vỏ bọc, thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và khung, và thiết bị bay hơi dạng màng mỏng kích động.
Một thiết bị bay hơi được thiết kế phù hợp, tối thiểu phải:
- Được thiết kế để truyền nhiệt hiệu quả với tốc độ cao và có diện tích bề mặt tối thiểu để có hiệu quả về chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì.
- Tách hiệu quả hơi ra khỏi chất lỏng cô đặc.
- Đáp ứng các điều kiện yêu cầu của sản phẩm đang được xử lý.
- Sản xuất một sản phẩm đạt chất lượng yêu cầu.
- Tiết kiệm năng lượng, nếu có thể, sử dụng hiệu quả hơi nước với hiệu ứng bốc hơi hoặc nén hơi nhiều lần.
- Giảm thiểu sự bám bẩn của bề mặt truyền nhiệt.
- Được xây dựng bằng vật liệu thích hợp để giảm thiểu sự ăn mòn,
Đặc tính sản phẩm và nguyên tắc hoạt động là các yếu tố quyết định tới việc lựa chọn thiết bị bay hơi cho quá trình sản xuất
Các đặc tính của sản phẩm và nguyên tắc vận hành của sản phẩm dung dịch được làm bay hơi có ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn loại thiết bị bay hơi phù hợp nhất.
Nhạy cảm với nhiệt
Nhiều loại thực phẩm, dược phẩm, hóa chất và nhựa nhạy cảm với nhiệt hoặc nhiệt độ và yêu cầu nhiệt độ gia nhiệt thấp hoặc thời gian cư trú ngắn tiếp xúc với nhiệt, hoặc cả hai. Điều này có thể được thực hiện bằng cách kết hợp giảm thiểu khối lượng sản phẩm trong thiết bị bay hơi tại bất kỳ thời điểm nào, giảm thiểu thời gian trong thiết bị bay hơi và giảm nhiệt độ sôi khối lượng lớn của sản phẩm bằng cách vận hành thiết bị bay hơi ở áp suất thấp. Việc giảm áp suất vận hành bên trong cũng có thể cho phép hoạt động ở nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn trong khi vẫn duy trì động lực truyền nhiệt hợp lý (chênh lệch nhiệt độ giữa điểm sôi của sản phẩm rời và nhiệt độ của môi trường gia nhiệt).
Đóng cặn, tạo mảng
Sự đóng cặn của các bề mặt truyền nhiệt thường là do chất rắn trong thức ăn, chất rắn kết tủa trong chất cô đặc, hoặc sự xuống cấp của sản phẩm. Sự tích tụ chậm của màng trên bề mặt truyền nhiệt sẽ làm giảm dần hệ số truyền nhiệt tổng thể. Cuối cùng, điều này sẽ yêu cầu dừng quá trình và làm sạch bề mặt truyền nhiệt, dẫn đến thời gian ngừng sản xuất và lao động bảo trì bổ sung.
Tạo bọt
Sản phẩm tạo bọt trong quá trình hóa hơi là phổ biến. Nó có thể bao gồm từ một lượng nhỏ bọt không ổn định, dễ vỡ đến bọt rất ổn định, khó vỡ và có xu hướng lấp đầy toàn bộ khoảng trống của hệ thống thiết bị bay hơi. Việc tạo bọt thường có thể được giảm thiểu bằng các thiết kế đặc biệt cho đầu vào của thức ăn (tách thức ăn ra khỏi dòng hơi) và khu vực tách hơi / lỏng (thiết kế tách rời đặc biệt). Ngoài ra, việc giảm cường độ sôi của chất lỏng trên bề mặt truyền nhiệt (bằng cách vận hành ở nhiệt độ thấp hơn hoặc ở áp suất cao hơn) và giảm vận tốc hơi trong ống có thể làm giảm đáng kể sự tạo bọt. chất chống tạo bọt có thể giải quyết hoặc làm giảm đáng kể vấn đề.
Chất rắn
Các đặc tính của chất cô đặc có thể thay đổi khi nồng độ chất rắn tăng lên. Chất rắn có thể làm bít ống, gây mất bề mặt truyền nhiệt, do đó làm giảm tốc độ truyền nhiệt và cần thời gian dừng để làm sạch. Chất rắn làm tăng xu hướng bám bẩn bề mặt gia nhiệt, làm giảm hệ số truyền nhiệt và tốc độ sôi. Sự gia tăng chất rắn cũng có thể làm tăng độ nhớt cô đặc, ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt chung, làm giảm công suất.
Độ nhớt
Bất kỳ sự gia tăng nào về độ nhớt của chất cô đặc sẽ làm giảm hệ số truyền nhiệt tổng thể.
Tỷ lệ chưng cất-cô đặc
Nói chung, phải có đủ chất lỏng đi qua thiết bị bay hơi để giữ cho các vách ngăn nhiệt bị ướt. Thiếu sự thấm ướt thành tường và vận tốc chất lỏng có thể gây ra hiện tượng bám bẩn và đóng muối nghiêm trọng của chất rắn trên bề mặt truyền nhiệt, gây giảm khả năng truyền nhiệt và có thể làm giảm chất lượng sản phẩm do có các điểm nóng trên bề mặt gia nhiệt. Trong các quy trình yêu cầu tỷ lệ chưng cất trên tinh chất cô đặc cao, có thể cần phải quay vòn một số lượng chu trình cô đặc.
Vận tốc hơi chưng cất (giảm áp suất và cuốn theo)
Phải xem xét đến vận tốc hơi trong các ống của thiết bị bay hơi và áo gia nhiệt. Vận tốc thích hợp là cần thiết để tạo ra hệ số truyền nhiệt đủ mà không vượt quá các giới hạn về giảm áp suất, xói mòn và cuốn theo. Cần phải chú ý cẩn thận đến các yêu cầu của thiết bị tách hơi / lỏng về hiệu quả tách và giảm áp suất.
Môi trường truyền nhiệt
Môi trường truyền nhiệt (dầu nóng hoặc hơi nước) có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại thiết bị bay hơi. Các thiết bị bay hơi được làm nóng bằng chất lỏng thường có hệ số truyền nhiệt tổng thể thấp hơn và yêu cầu nhiều diện tích truyền nhiệt hơn. Nếu sản phẩm ổn định về nhiệt độ, thì việc đun nóng bằng dầu nóng có thể cho phép nhiệt độ cao hơn và khắc phục hệ số truyền nhiệt thấp hơn. Điều này, trong một số trường hợp, có thể cho phép sử dụng một thiết bị bay hơi nhỏ hơn.
Vật liệu chế tạo (khả năng phản ứng)
Một cân nhắc chính trong việc lựa chọn thiết bị bay hơi có thể là vật liệu cấu tạo cần thiết. Vật liệu bề mặt truyền nhiệt là cực kỳ quan trọng, vì nó không chỉ ảnh hưởng đến chi phí vật liệu tổng thể mà còn quyết định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt tổng thể và diện tích bề mặt cần thiết.
Các loại thiết bị bay hơi
Với nhiều năm tham gia tư vấn giải pháp công nghệ và cung cấp dây chuyền thiết bị cho nhiều nhà máy chế biến thực phẩm tại Việt nam và trên thế giới, Tropical Food Machiery Srl và các đối tác là các nhà sản xuất các dây chuyền máy móc thiết bị hàng đầu thế giới sẵn sàng hỗ trợ Quý khách từ khi bắt đầu triển khai dự án qua nhiều gia đoạn khác nhau:
- Tư vấn giải pháp công nghệ, xây dựng dự án đầu tư nhà máy sản xuất nước ép trái cây, rau quả
- Cung cấp bản vẽ thiết kế bố trí tổng thể nhà máy sản xuất
- Mô hình hóa 3D phối cảnh nhà máy sản xuất.
- Cung cấp dây chuyền máy móc thiết bị.
- Lắp đặt, huấn luyện, bàn giao.
Tại Việt nam Quý vị quan tâm xin liên hệ với chúng tôi, theo thông tin sau:
Văn phòng đại diện Tropical Food Machinery Srl – Hotline: 0938 613 408
Số 45 Nguyễn Văn Quá, Đông Hưng Thuận, Quận 12, Hồ Chí Minh
https://Tropicalfood.vn | Email: Tropicalfoodmachinery@gmail.com
