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Um evaporador é uma peça chave de maquinaria no processo de evaporação, especialmente na produção industrial. Sua principal função é converter a alimentação líquida em produtos líquidos concentrados e vapor em alta velocidade. De acordo com o Chovm.com, os modelos disponíveis devolvem calor ao sistema, fazem múltiplos usos dos recursos, reduzem os custos de produção para as empresas e alcançam a produção sustentável. Os tipos de evaporadores industriais são:
Evaporador de filme descendente:
Em um evaporador de filme descendente, a alimentação líquida é distribuída na superfície dos tubos de aquecimento como um filme fino e flui para baixo com a gravidade. Este tipo de evaporador é adequado para líquidos com baixa viscosidade e alta condutividade térmica. É particularmente aplicável nas indústrias alimentícia, química e farmacêutica.
Evaporador de filme ascendente:
O evaporador de filme ascendente é o oposto dos evaporadores de filme descendente. Ele utiliza a flutuabilidade da água aquecida para formar um filme na superfície de aquecimento e ascender. É adequado para materiais sensíveis ao calor e líquidos com baixos pontos de ebulição.
Evaporador de Circulação Forçada:
Um evaporador de circulação forçada utiliza uma bomba para circular o líquido de alimentação através da unidade de aquecimento. Este processo produz uma descarga de líquido concentrado. É adequado para o manuseio de líquidos viscosos como concentrações minerais ou soluções químicas.
Evaporador de pulverização:
Um evaporador de pulverização atomiza o líquido de alimentação e, em seguida, pulveriza-o em uma câmara aquecida. A atomização aumenta a área de superfície e acelera o processo de evaporação.
Evaporador de múltiplos efeitos:
Um evaporador de múltiplos efeitos opera várias unidades de evaporador simples em série. O vapor produzido pelo evaporador na primeira unidade serve como fonte de aquecimento para o evaporador na segunda unidade, e assim por diante. Isso promove um uso mais eficiente de energia e aumenta a taxa geral de evaporação.
Evaporador a vácuo:
Um evaporador a vácuo aplica pressão de vácuo para diminuir o ponto de ebulição da alimentação líquida. Isso acelera o processo de evaporação e minimiza os danos térmicos aos materiais sensíveis ao calor.
As principais especificações a serem procuradas ao adquirir um modelo de evaporador são suas dimensões e capacidade. Esses dois fatores serão os mais cruciais para um negócio que deseja revender ou usar um determinado evaporador para seus processos industriais.
As dimensões a serem observadas incluem a altura, bem como o diâmetro do evaporador. Um evaporador alto e largo será capaz de processar mais líquidos em comparação com um de tamanho pequeno. As capacidades de um evaporador são geralmente medidas em kg/h ou litros por hora. Quanto maior o diâmetro do tubo de filme descendente do evaporador, maior a quantidade de líquido que ele processará em uma hora. Fornecedores e compradores podem confirmar essa figura consultando a ficha técnica do evaporador.
Além disso, diferentes opções de materiais estão disponíveis para o evaporador industrial. Os mais comuns são aço inoxidável e aço carbono. Os fabricantes geralmente usam esses materiais para garantir que o evaporador possa resistir ao calor e à pressão ao concentrar líquidos.
Mudanças rápidas de temperatura podem causar estresse no tambor do evaporador. Consequentemente, os fabricantes podem fazer o tambor do evaporador de cobre ou liga para melhorar a transferência de calor e reduzir o risco de estresse térmico. Normalmente, os materiais de cobre e liga são mais típicos em evaporadores subaquáticos, onde a transferência de calor eficiente deve ocorrer.
Além disso, a classificação de potência de um evaporador mostra quanta energia ele exigirá para concentrar líquidos. Isso é medido em quilowatts por hora e determinado pelas potências de aquecimento e refrigeração.
Dependendo do tipo de evaporador, certas rotinas de manutenção serão necessárias. Um evaporador de filme fino limpo pode precisar de mais manutenção do que um evaporador de filme descendente ou rotativo. Alguns procedimentos de manutenção de rotina que podem ser necessários incluem a limpeza e lubrificação de peças móveis.
Um evaporador de filme descendente geralmente não requer mais manutenção. No entanto, a inspeção de rotina para quaisquer sinais de danos é crítica. Os fabricantes recomendam verificar a bomba e seu motor para quaisquer sinais de desgaste que possam exigir reparos. A limpeza do evaporador de filme descendente garante que o líquido concentrado não seja contaminado por resíduos ou contaminantes. Apenas agentes de limpeza não corrosivos são usados para limpar o evaporador de filme descendente.
Evaporador para processamento de alimentos
Na indústria de processamento de alimentos, vários tipos de evaporadores são usados para produzir produtos concentrados ou alimentos desidratados. Por exemplo, evaporadores de múltiplos efeitos são amplamente utilizados nas indústrias de laticínios, sucos de frutas e xaropes para remover a água dos líquidos, preservando o calor para produzir leite concentrado, sucos de frutas e soluções de açúcar. Da mesma forma, evaporadores de secagem por pulverização são usados para transformar alimentos líquidos em pó, como café instantâneo e leite em pó. Por outro lado, os evaporadores de congelamento são usados nas indústrias de carne, vegetais e frutas para manter a qualidade das matérias-primas alimentícias, permitindo que sejam congeladas e posteriormente secas sob vácuo.
Aplicações de evaporadores industriais
Nos processos de fabricação industrial, os evaporadores são peças de equipamento cruciais. Os evaporadores de filme descendente são empregados principalmente para concentrar soluções em diversas indústrias, como química, farmacêutica e alimentícia. São especialmente adequados para materiais sensíveis ao calor devido ao seu curto tempo de residência. Os evaporadores de filme de piscina também são empregados nas indústrias química e farmacêutica para processos de cristalização. Eles desempenham um papel crítico no controle da umidade em ambientes industriais. Evaporadores umidificadores de duplo efeito são amplamente utilizados para recuperar calor residual e aumentar a eficiência energética, minimizando o impacto ambiental.
Características dos evaporadores
As características fundamentais de um evaporador incluem o coeficiente de transferência de calor, que determina intensamente sua capacidade de transferir calor de um meio de aquecimento para uma solução; a capacidade de evaporação, que é normalmente expressa em quilogramas ou toneladas por hora; e a temperatura e pressão de operação, que influenciam fortemente a taxa de evaporação e a eficiência.
Fluxo do produto:
O evaporador industrial deve ser selecionado de acordo com o fluxo do produto para evitar o superdimensionamento, o que pode aumentar os custos de energia.
Temperatura e pressão:
Os evaporadores funcionam melhor em certas faixas de temperatura e pressão. Verifique as especificações recomendadas para o produto alimentar que está sendo processado.
Fonte de calor:
Os evaporadores usam diferentes fontes de calor, como vapor, eletricidade, água quente, GLP ou gás natural. Selecione o evaporador com base na fonte de calor disponível na instalação.
Sistema de condensado:
O condensado é a água removida do produto durante a evaporação. Pode ser descartado diretamente no esgoto ou projetado para passar por uma estação de tratamento. Escolha um evaporador que corresponda ao sistema de descarte de condensado.
Sistema de separação:
Algumas opções de design são tubulares, filme descendente ou superfície raspada. Escolha o sistema de separação que corresponda às propriedades físicas do alimento e aos requisitos de eficiência de separação.
Condensador:
Pode ser forçado ou induzido. O primeiro é usado principalmente nos evaporadores e o último nos verticais. Escolha o condensador do evaporador que pode atender à demanda fria. Além disso, o fluxo de ar pode ser transversal ou contracorrente.
Material e resistência à corrosão:
Os evaporadores são geralmente feitos de aço inoxidável. No entanto, alguns modelos possuem componentes de aço carbono. Escolha a resistência à corrosão do material adequada com base na composição química do alimento e no ambiente do evaporador para garantir durabilidade.
Padrões e certificações:
Certifique-se de que o evaporador atenda aos padrões locais de segurança do processamento de alimentos e obtenha as certificações necessárias.
P: Qual a função de um evaporador em uma geladeira?
R: O papel dos evaporadores em refrigeração ou ar condicionado é absorver calor do ambiente ou do ar dentro de um cômodo para o refrigerante.
P: Os evaporadores e os condensadores funcionam da mesma forma?
R: Embora o evaporador e a serpentina do condensador tenham tarefas opostas - os evaporadores transformam o refrigerante líquido em gás absorvendo calor, enquanto os condensadores convertem o gás de volta em líquido liberando calor - eles são projetados para funcionar juntos como um elemento chave de todo o ciclo de refrigeração.
P: Os evaporadores e as serpentinas são iguais?
R: O evaporador é o componente que absorve calor, que normalmente está em forma de serpentina.
P: Para qual direção o ar flui através da serpentina do evaporador?
R: O ar flui do ventilador do soprador para a serpentina do evaporador, que está localizada diretamente atrás do duto flexível conectado ao plenum. O ventilador do soprador está localizado dentro do manipulador de ar.
