Выпарной концентратор
Упаривание и концентрирование
1. Обзор продукта
1. Общее описание Выпарной концентратор представляет собой комплектную установку для упаривания и концентрирования жидких сред под вакуумом (при пониженном давлении). В ее состав входят греющая камера, испарительная (сепарационная) камера, конденсатор, вакуумная система и группа насосов. Установка позволяет доводить разбавленные растворы до требуемой концентрации, плотности или пересыщения и при необходимости рекуперировать растворитель. Широко применяется в фармацевтической, пищевой, химической и природоохранной отраслях для концентрирования, рекуперации растворителей и подготовки к кристаллизации.
2. Принцип работы
После предварительного подогрева продукт поступает в испарительную сепарационную камеру, откуда циркуляционным насосом подается в греющую камеру (по трубному или межтрубному пространству), где нагревается и частично испаряется. Паро-жидкостная смесь возвращается в сепарационную камеру для разделения фаз; вторичный пар после каплеуловителя направляется в конденсатор и отводится, либо используется как греющий агент следующего корпуса. Работа системы под вакуумом существенно снижает температуру кипения продукта, обеспечивая низкотемпературное кратковременное концентрирование, что особенно важно для термолабильных продуктов.
3. Классификация систем
Однокорпусное концентрирование: одна греющая камера на одну сепарационную камеру; простая конструкция, низкие капитальные затраты, гибкость в эксплуатации; подходит для малых партий, широкой номенклатуры продуктов и склонных к вспениванию сред
Двух- и многокорпусное концентрирование: каскадное использование вторичного пара, расход пара составляет примерно 1/2 ~ 1/4 от однокорпусной схемы; применяется для крупнотоннажного непрерывного концентрирования и проектов энергосберегающей модернизации
4. Подробные технические параметры
4.1 Применяемые материалы
Таблица
| Материал | Применяемые узлы | Примечание |
|---|---|---|
| Нержавеющая сталь 304/316L | Части, контактирующие с продуктом, греющие трубы, сепарационная камера | Универсальное решение для фармацевтики, пищевой и химической промышленности |
| Углеродистая сталь Q235B | Корпус, рама, основание | Неконтактирующие элементы, антикоррозионное покрытие |
| Титан TA2 / дуплекс-сталь 2205 | Узлы, контактирующие с высокохлоридными и высококоррозионными средами | Солевые растворы, хлорсодержащие сточные воды |
4.2 Типовые параметры (окончательно определяются проектом)
Таблица
| Наименование | Диапазон параметров |
|---|---|
| Производительность по испарению | 200 ~ 20 000 кг/ч (один комплект) |
| Число корпусов | однокорпусный / двухкорпусный / трехкорпусный / четырехкорпусный / пятикорпусный (опционально) |
| Расход пара | однокорпусный ~ 1.1 кг на 1 кг испаренной воды; двухкорпусный ~ 0.55; трехкорпусный ~ 0.4; четырехкорпусный ~ 0.3 |
| Давление острого пара | 0.2 ~ 0.8 МПа |
| Температура в греющей камере | 80 ~ 150 °C (в зависимости от условий по теплоносителю) |
| Температура испарения | 45 ~ 90 °C (вакуумная пленочная схема — до 40 °C) |
| Вакуумметрическое давление в системе | -0.06 ~ -0.095 МПа |
| Поверхность нагрева | 10 ~ 1 000 м² (по технологической компоновке) |
| Концентрация готового продукта | до 30% ~ 75% (по характеристикам продукта; установленная мощность ~ 15 ~ 300 кВт) |
4.3 Расчетные режимы работы и показатели
Таблица
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Кратность концентрирования | 2 ~ 10 раз (по требованию технологии) |
| Расход пара на 1 т испаренной воды | однокорпусный ~ 1.1 т; двухкорпусный ≤ 0.6 т; трехкорпусный ≤ 0.4 т |
| Время пребывания продукта | 2 ~ 15 мин (в пленочном и роторно-пленочном исполнении сокращается до секунд) |
5. Электрические параметры
Таблица
| Регион применения | Напряжение | Частота |
|---|---|---|
| Китай / Россия / Центральная Азия | 380 В | 50 Гц |
| Ближний Восток / Юго-Восточная Азия / Африка | 400 В / 415 В | 50 Гц |
| Республика Корея | 380 В | 60 Гц |
| Америка | 440 В / 480 В | 60 Гц |
6. Подбор основных узлов
Таблица
| Наименование узла | Типовые бренды/материалы | Особенности и применение |
|---|---|---|
| Греющая камера (кожухотрубная / пленочная / пластинчатая) | Нержавеющая сталь 304/316L, титан | Высокая эффективность теплообмена; выбор по вязкости продукта и склонности к накипеобразованию |
| Испарительная сепарационная камера | Нержавеющая сталь 304/316L | Встроенный каплеуловитель, снижение уноса капель и потерь продукта |
| Конденсатор | Кожухотрубный / пластинчатый / смешения | Конденсация вторичного пара, возможность рекуперации органического растворителя |
| Вакуумная система | Жидкостно-кольцевой вакуум-насос / сухой винтовой насос / пароструйный эжектор | Поддержание вакуума в системе, определяет температуру испарения |
| Циркуляционный и отводящий насосы | Центробежный / осевой циркуляционный насос | Обеспечение циркуляции продукта и стабильного отвода |
7. Типичные области применения
Фармацевтика: концентрирование экстрактов традиционной китайской медицины, жидких пероральных форм, ферментационных растворов антибиотиков
Пищевая промышленность: концентрирование фруктовых соков, молочных продуктов, сиропов, соусов и приправ
Химическая промышленность: растворы неорганических солей, промежуточные продукты красителей, концентрирование и рекуперация органических растворителей
Экология: фильтрат полигона, уменьшение объема и концентрирование высокоминерализованных сточных вод
8. Стандарты проектирования и сертификация
Таблица
| Стандарт | Описание |
|---|---|
| JB/T 20103-2022 «Выпарной концентратор» | Стандарт на выпарные концентраторы (введен в действие 2022-10-01, взамен редакции 2007 г.) |
| GB/T 150.1～150.4-2024 «Сосуды, работающие под давлением» | Проектирование, изготовление и контроль сосудов, работающих под давлением |
| GB/T 151-2014 «Теплообменники» | Нормы расчета и проектирования теплообменника греющей камеры |
| TSG 21-2016 «Правила технического надзора за безопасностью стационарных сосудов, работающих под давлением» | Технический надзор за безопасностью оборудования под давлением |
| NB/T 47013-2015 «Неразрушающий контроль оборудования, работающего под давлением» | Неразрушающий контроль сварных швов |
| NB/T 47014-2011 «Аттестация технологии сварки оборудования, работающего под давлением» | Аттестация (квалификация) технологии сварки |
| GB/T 5226.1-2019 «Электрическая безопасность машин» | Требования безопасности к электрооборудованию машин |
| ISO 9001:2015 / CE / EAC / GOST-R | Система менеджмента качества и сертификация для международных заказов |
9. Опции по индивидуальному заказу
Таблица
| Опция | Описание |
|---|---|
| Модернизация материалов | Для контактирующих с продуктом частей — 316L, дуплекс-сталь 2205, титан TA2 |
| Система мойки CIP | Безразборная мойка, соответствует требованиям фармацевтического GMP и пищевой гигиены |
| Сопряжение с тепловым насосом | Установка парового компрессора (MVR) или термокомпрессора (TVR) для утилизации теплоты вторичного пара |
| Система автоматического управления | Управление PLC/DCS, блокировки по онлайн-измерению плотности, концентрации, расхода и температуры, удаленный мониторинг |
10. Условия гарантии
Таблица
| Состояние оборудования | Гарантийный срок | Объем гарантии |
|---|---|---|
| Новое оборудование | 12 месяцев | Греющая камера, сепарационная камера, конденсатор, вакуумный насосный агрегат и приводная система |
| Восстановленное оборудование | 6 месяцев | Греющая камера, сепарационная камера, конденсатор, вакуумный насосный агрегат и приводная система |
| Оборудование из наличия (хранение) | 3 месяца | Основные функциональные узлы |
11. Упаковка и поставка
Таблица
| Наименование | Способ упаковки |
|---|---|
| Основное оборудование (греющая камера / сепарационная камера) | Обмотка влагозащитным полотном, фиксация на деревянном поддоне |
| Конденсатор, вакуумный насосный агрегат | Деревянный ящик, присоединительные фланцы закрыты защитными крышками |
| Электрооборудование / КИПиА / принадлежности | Влагонепроницаемая герметичная упаковка с укладкой в деревянный ящик |
| Расчет загрузки контейнера | модели ≤3 т/ч — около 1 контейнера 40 футов High Cube; для машин большой производительности рекомендуется судно-навалочник |
12. Информация для запроса
12. Данные, необходимые для запроса Наименование и характеристики продукта (вязкость, содержание твердых веществ, термолабильность), производительность (кг/ч или т/ч), концентрация питания и требуемая концентрация продукта, наличие органического растворителя, располагаемое давление и температура пара, температура охлаждающей воды, напряжение и частота электропитания, условия поставки (FOB/CIF/DDP), порт назначения.