Evaporador de Circulación Forzada
Evaporación
1. Descripción general del producto
El evaporador de circulación forzada se basa en una bomba de circulación de gran caudal que obliga al líquido de alimentación a circular entre la cámara de calentamiento y la cámara de separación a una velocidad de 1.5 ~ 3.5 m/s, evitando la incrustación, la cristalización y la obstrucción del material en la superficie de calentamiento. Es adecuado para la concentración y la cristalización por evaporación de líquidos de alta viscosidad, con tendencia a la incrustación y con precipitación de cristales, y con frecuencia se combina con un espesador, una centrífuga y un sistema de recirculación de licor madre para conformar una planta completa de vertido cero de líquidos (ZLD) para aguas residuales de alta salinidad.
2. Principio de funcionamiento
El líquido de alimentación se extrae del fondo de la cámara de evaporación y separación mediante la bomba de circulación forzada y se envía a la cámara de calentamiento de carcasa y tubos (lado de tubos o lado de carcasa), donde se calienta entre 2 y 5 °C; al entrar en la cámara de separación se produce una evaporación instantánea (flash) por la caída de presión. El vapor (vapor secundario) atraviesa el eliminador de niebla y se dirige al condensador o sirve como fuente de calor del efecto siguiente, mientras que el concentrado (o la magma de cristales) continúa retornando al circuito de circulación y se descarga de forma continua (o intermitente) una vez alcanzada la concentración o la sobresaturación deseada. La elevada relación de circulación mantiene la superficie de calentamiento constantemente lavada por el flujo de líquido a alta velocidad, lo que permite un funcionamiento continuo prolongado sin incrustaciones.
3. Clasificación del Sistema
Tipo de concentración por circulación forzada: destinado a la concentración, con una relación de circulación de unas 20 ~ 50 veces, adecuado para materiales de alta viscosidad y con tendencia a la incrustación que contienen una pequeña cantidad de sólidos
Tipo de cristalización por evaporación de circulación forzada: se utiliza junto con una cámara de separación de cristalización, un espesador y una centrífuga, con una relación de circulación de hasta 100 ~ 150 veces; se emplea para la cristalización por evaporación y la producción de sal
4. Parámetros técnicos detallados
4.1 Materiales de construcción habituales
Tabla
| Material | Piezas de aplicación | Observaciones |
|---|---|---|
| Acero inoxidable 316L | Piezas en contacto con el material, tubos de calentamiento, tubería de circulación | Material anticorrosivo de uso general |
| Acero dúplex 2205 / 2507 | Piezas en contacto con material de alto contenido de cloruros | Servicio con aguas residuales de alta salinidad y cristalización de sal |
| Titanio TA2 / aleación a base de níquel C-276 | Piezas en contacto con material fuertemente corrosivo | Servicio con soluciones salinas ácidas y con contenido de hipoclorito |
4.2 Especificaciones típicas (según el diseño real del proceso)
Tabla
| Artículo | Rango de parámetros |
|---|---|
| Capacidad de evaporación | 1,000 ~ 60,000 kg/h (unidad individual) |
| Relación de circulación | 20 ~ 150 veces (tipo concentración / tipo cristalización) |
| Velocidad en el interior de los tubos de calentamiento | 1.5 ~ 3.5 m/s |
| Presión de vapor vivo | 0.3~0.8MPa |
| Temperatura de la cámara de calentamiento | 90~150°C |
| Temperatura de evaporación | 55 ~ 100 °C (45 ~ 80 °C bajo vacío) |
| Superficie de calefacción | 50 ~ 2,000 m² (según la configuración del proceso) |
| Concentración de descarga | Hasta 40% ~ 70% para el tipo concentración; 20% ~ 50% de contenido de sólidos en la magma de cristales para el tipo cristalización |
| Potencia instalada | Bomba de circulación forzada 30 ~ 500 kW (según la capacidad configurada); ciclo continuo de funcionamiento de 30 ~ 90 días |
4.3 Condiciones de diseño e indicadores de rendimiento
Tabla
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Capacidad de concentración / cristalización | Relación de concentración de 2 ~ 8 veces; tamaño de cristal de 0.2 ~ 1.0 mm (ajustable) |
| 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 |
| Grado de vacío del sistema | -0.06 ~ -0.095 MPa (determinado por la elevación del punto de ebullición del material) |
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 |
|---|---|---|
| Bomba de circulación forzada | Bomba de flujo axial de gran caudal / bomba centrífuga (personalizada) | Componente motor principal con control de velocidad por variador de frecuencia; determina la velocidad y la relación de circulación |
| Cámara de calentamiento | Acero inoxidable 316L, acero dúplex, titanio | Haz de tubos corto y de gran diámetro, de fácil limpieza mecánica y resistente a la incrustación |
| Cámara de separación de cristalización por evaporación | Acero inoxidable 316L | Zona de gran volumen y baja velocidad, favorable para el crecimiento y la sedimentación de los cristales |
| Espesador / centrífuga | Acero inoxidable 316L, acero dúplex | Espesamiento de la magma de cristales y separación sólido-líquido (opcional) |
| Sistema de vacío y condensación | Bomba de anillo líquido, bomba de tornillo seca, condensador de carcasa y tubos | Mantiene el vacío del sistema, condensa el vapor (vapor secundario) y recupera el condensado |
7. Campos de aplicación típicos
Química: cristalización por evaporación de sales inorgánicas, concentración de sosa cáustica y carbonato de sodio, concentración de intermediarios de colorantes
Protección ambiental: vertido cero de líquidos (ZLD) de aguas residuales de alta salinidad, cristalización por evaporación de lixiviados de vertedero
Farmacéutica: concentración de extractos de medicina tradicional china y caldos de fermentación, y tratamiento previo a la cristalización
Alimentación y producción de sal: obtención de sal al vacío, cristalización por evaporación de salmuera, concentración de soluciones azucaradas
8. Normas de diseño y certificación
Tabla
| Estándar | Descripción |
|---|---|
| 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 |
| JB/T 20103-2022 Concentrador por evaporación | Requisitos generales para las plantas de concentración por evaporación en condiciones de servicio farmacéutico (aplicado por referencia) |
| 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 acero dúplex 2205/2507, titanio TA2 y aleación a base de níquel C-276 |
| Acoplamiento de cristalización | Combinación con espesador, centrífuga y sistema de recirculación de licor madre para una cristalización por evaporación integrada |
| Acoplamiento MVR/TVR | Incorporación de una unidad de recompresión mecánica de vapor para recuperar el vapor (vapor secundario), lo que reduce significativamente el consumo de vapor vivo |
| Sistema de control automático | Control PLC/DCS con enclavamiento en línea de densidad, concentración, nivel y temperatura, más operación y mantenimiento remotos |
10. Términos de Garantía
Tabla
| Condición del Equipo | Período de garantía | Alcance de la garantía |
|---|---|---|
| Equipo nuevo | 12meses | Cámara de calentamiento, cámara de separación de cristalización, bomba de circulación forzada y sistema de accionamiento |
| Equipo reacondicionado | 6meses | Cámara de calentamiento, cámara de separación de cristalización, bomba de circulación forzada 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 de cristalización) | Envuelto con lona impermeable y fijado sobre una base de palé de madera |
| Bomba de circulación forzada | Embalaje en cajas de madera totalmente cerradas, con fijación amortiguadora |
| Equipo eléctrico / instrumentos / accesorios | Embalado en cajas de madera tras un embalaje estanco impermeable |
| Estimación de ocupación de contenedores | Las cámaras de calentamiento de gran diámetro se envían mayoritariamente en piezas sueltas para su montaje en obra; los modelos de ≤2,000 m² ocupan aproximadamente 2 ~ 4 contenedores high cube de 40 ft |
12. Información requerida para la consulta
12. Información necesaria para la consulta Nombre y características del material (viscosidad, contenido de sólidos, curva de solubilidad, termosensibilidad), caudal (kg/h o t/h), concentración de alimentación y concentración de descarga objetivo, si se requiere cristalización y tamaño de cristal objetivo, presión y temperatura de vapor disponibles, condiciones de alimentación eléctrica, si se requiere integración con un sistema ZLD existente, condiciones de entrega (FOB/CIF/DDP) y puerto de destino.