Evaporador de Concentración
Evaporación
1. Descripción general del producto
Un evaporador concentrador es una planta completa que evapora y concentra el líquido de alimentación bajo vacío (presión reducida). Consta de una cámara de calentamiento, una cámara de evaporación y separación, un condensador, un sistema de vacío y un conjunto de bombas de alimentación. Permite concentrar una solución diluida hasta la concentración, la densidad relativa o la sobresaturación deseadas y recuperar el disolvente según sea necesario. Se utiliza ampliamente para la concentración de alimento líquido, la recuperación de disolventes y el tratamiento previo a la cristalización en las industrias farmacéutica, alimentaria, química y de protección ambiental.
2. Principio de funcionamiento
Tras el precalentamiento, el líquido de alimentación entra en la cámara de evaporación y separación y es enviado por la bomba de circulación a la cámara de calentamiento (lado de tubos o lado de carcasa), donde se calienta y se vaporiza parcialmente. La mezcla vapor-líquido regresa a la cámara de separación para la separación gas-líquido; el vapor (vapor secundario) atraviesa el eliminador de niebla y entra en el condensador para ser condensado y evacuado, o se utiliza en serie como fuente de calor de la cámara de calentamiento del efecto siguiente. El funcionamiento del sistema bajo vacío reduce notablemente el punto de ebullición del líquido de alimentación, logrando una concentración a baja temperatura y de corta duración, adecuada para materiales termosensibles.
3. Clasificación del Sistema
Concentración de un solo efecto: una cámara de calentamiento con una cámara de separación; estructura sencilla, baja inversión y operación flexible; adecuada para lotes pequeños, múltiples variedades y materiales con tendencia a la formación de espuma
Concentración de doble efecto o múltiple efecto: aprovechamiento en cascada del vapor (vapor secundario), con un consumo de vapor de aproximadamente 1/2 ~ 1/4 del de un solo efecto; adecuada para la concentración continua a gran escala y para proyectos de reforma orientados al ahorro energético
4. Parámetros técnicos detallados
4.1 Materiales de construcción habituales
Tabla
| Material | Piezas de aplicación | Observaciones |
|---|---|---|
| Acero inoxidable 304/316L | Piezas en contacto con el material, tubos de calentamiento, cámara de separación | Uso general en servicio farmacéutico, alimentario y químico |
| Acero al carbono Q235B | Carcasa, soportes, base | Piezas sin contacto, con recubrimiento anticorrosivo |
| Titanio TA2 / acero dúplex 2205 | Piezas en contacto con material de alto contenido de cloruros y altamente corrosivo | Servicio con soluciones salinas y aguas residuales con cloruros |
4.2 Especificaciones típicas (según el diseño real del proceso)
Tabla
| Artículo | Rango de parámetros |
|---|---|
| Capacidad de evaporación | 200 ~ 20,000 kg/h (unidad individual) |
| Número de efectos | Simple / doble / triple / cuádruple / quíntuple efecto (opcional) |
| Consumo de vapor | Aprox. 1.1 kg/kg de agua evaporada para un solo efecto; aprox. 0.55 para doble efecto; aprox. 0.4 para triple efecto; aprox. 0.3 para cuádruple efecto |
| Presión de vapor vivo | 0.2~0.8MPa |
| Temperatura de la cámara de calentamiento | 80 ~ 150 °C (según las condiciones de la fuente de calor) |
| Temperatura de evaporación | 45 ~ 90 °C (hasta 40 °C en el tipo de película descendente al vacío) |
| Grado de vacío del sistema | -0.06 ~ -0.095 MPa |
| Superficie de calefacción | 10 ~ 1,000 m² (según la configuración del proceso) |
| Concentración de descarga | Hasta 30% ~ 75% (según las características del material; potencia instalada aprox. 15 ~ 300 kW) |
4.3 Condiciones de diseño e indicadores de rendimiento
Tabla
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Relación de concentración | 2 ~ 10 veces (según lo requiera el proceso) |
| Consumo de vapor por cada 1 t de agua evaporada | Aprox. 1.1 t para un solo efecto; ≤ 0.6 t para doble efecto; ≤ 0.4 t para triple efecto |
| Tiempo de residencia del material | 2 ~ 15 min (puede reducirse a segundos en el tipo de película descendente o película rascada) |
5. Parámetros Eléctricos
Tabla
| Región aplicable | Voltaje | Frecuencia |
|---|---|---|
| China / Rusia / Asia Central | 380V | 50Hz |
| Oriente Medio / Sudeste Asiático / África | 400V /415V | 50Hz |
| Corea del Sur | 380V | 60Hz |
| América | 440V /480V | 60Hz |
6. Selección de componentes principales
Tabla
| Nombre del componente | Marca / Material Común | Características y aplicación |
|---|---|---|
| Cámara de calentamiento (carcasa y tubos / película descendente / placas) | Acero inoxidable 304/316L, titanio | Alta eficiencia de transferencia de calor; se selecciona según la viscosidad del material y sus características de incrustación |
| Cámara de evaporación / separación | Acero inoxidable 304/316L | Eliminador de niebla incorporado para controlar el arrastre y la pérdida de producto |
| Condensador | Tipo carcasa y tubos / placas / contacto directo | Condensa el vapor (vapor secundario) y permite recuperar disolventes orgánicos |
| Sistema de vacío | Bomba de anillo líquido / bomba de tornillo seca / eyector de vapor | Mantiene el vacío del sistema y determina la temperatura de evaporación |
| Bomba de circulación y bomba de descarga | Bomba centrífuga / bomba de circulación de flujo axial | Garantiza la circulación del material y una descarga estable |
7. Campos de aplicación típicos
Farmacéutica: concentración de extractos de medicina tradicional china, líquidos orales y caldos de fermentación de antibióticos
Alimentación: concentración de zumos de fruta, productos lácteos, jarabes y condimentos
Química: concentración de soluciones de sales inorgánicas e intermediarios de colorantes, y recuperación de disolventes orgánicos
Protección ambiental: reducción de volumen y concentración de lixiviados de vertedero y aguas residuales de alta salinidad
8. Normas de diseño y certificación
Tabla
| Estándar | Descripción |
|---|---|
| JB/T 20103-2022 Concentrador por evaporación | Norma de producto para concentradores por evaporación (en vigor desde el 2022-10-01, sustituye la edición de 2007) |
| GB/T 150.1～150.4-2024 Recipientes a presión | Diseño, fabricación e inspección de recipientes a presión |
| GB/T 151-2014 Intercambiadores de calor | Código de diseño del intercambiador de calor de la cámara de calentamiento |
| TSG 21-2016 Reglamento de supervisión técnica de seguridad para recipientes a presión fijos | Supervisión técnica de seguridad de los equipos sometidos a presión |
| NB/T 47013-2015 Ensayos no destructivos de equipos a presión | Ensayos no destructivos de las soldaduras |
| NB/T 47014-2011 Cualificación de procedimientos de soldadura para equipos a presión | Cualificación del procedimiento de soldadura |
| GB/T 5226.1-2019 Seguridad eléctrica de las máquinas | Requisitos de seguridad del equipo eléctrico de las máquinas |
| ISO 9001:2015 / CE / EAC / GOST-R | Sistema de gestión de calidad y certificación para pedidos internacionales |
9. Opciones de personalización
Tabla
| Opción | Detalles |
|---|---|
| Mejora de materiales | Piezas en contacto con el material disponibles en 316L, acero dúplex 2205 y titanio TA2 |
| Sistema de limpieza CIP | Limpieza in situ (CIP), conforme a las GMP farmacéuticas y a los requisitos de higiene alimentaria |
| Acoplamiento con bomba de calor | Incorporación de una unidad de recompresión mecánica de vapor (MVR) o de un compresor térmico de vapor (TVR) para recuperar el calor residual del vapor (vapor secundario) |
| Sistema de control automático | Control PLC/DCS con enclavamiento en línea de densidad, concentración, caudal y temperatura, más monitoreo remoto |
10. Términos de Garantía
Tabla
| Condición del Equipo | Período de garantía | Alcance de la garantía |
|---|---|---|
| Equipo nuevo | 12meses | Cámara de calentamiento, cámara de separación, condensador, conjunto de bombas de vacío y sistema de accionamiento |
| Equipo reacondicionado | 6meses | Cámara de calentamiento, cámara de separación, condensador, conjunto de bombas de vacío y sistema de accionamiento |
| Equipo en desuso | 3meses | Componentes funcionales principales |
11. Embalaje y entrega
Tabla
| Artículo | Método de embalaje |
|---|---|
| Equipo principal (cámara de calentamiento / cámara de separación) | Envuelto con lona impermeable y fijado sobre una base de palé de madera |
| Condensador y conjunto de bombas de vacío | Embalado en cajas de madera con cubiertas protectoras en las bridas de conexión |
| Equipo eléctrico / instrumentos / accesorios | Embalado en cajas de madera tras un embalaje estanco impermeable |
| Estimación de ocupación de contenedores | Los modelos de ≤3 t/h ocupan aproximadamente un contenedor high cube de 40 ft; para los modelos de gran capacidad de evaporación se recomienda el envío a granel |
12. Información requerida para la consulta
12. Información necesaria para la consulta Nombre y características del material (viscosidad, contenido de sólidos, termosensibilidad), caudal (kg/h o t/h), concentración de alimentación y concentración de descarga objetivo, presencia de disolventes orgánicos, presión y temperatura de vapor disponibles, temperatura del agua de refrigeración, tensión y frecuencia de la alimentación eléctrica, condiciones de entrega (FOB/CIF/DDP) y puerto de destino.