Evaporación Equipo

Diseño de sistemas adaptados a las necesidades del cliente y de las instalaciones para evaporadores utilizados en una amplia gama de industrias.

Soluciones de evaporación personalizadas

descargar libros electrónicos

RCM Thermal Kinetics ofrece una amplia gama de estilos de evaporadores que se utilizan en muchas industrias. Con un enfoque en la conservación de energía, tomamos sus especificaciones y diseñamos un sistema personalizado a las necesidades de la instalación.

cinética térmica

Equipos y tecnología de evaporación

La tecnología de evaporación se utiliza en cualquier proceso que requiera la concentración de una corriente mediante la eliminación de agua u otro disolvente. El proceso de evaporación consume mucha energía, por lo que el diseño de cualquier sistema de evaporación debe tener muy en cuenta la filosofía de recuperación de calor y el uso general de los servicios públicos en el diseño final del sistema. Las características del producto también deben tenerse en cuenta en el diseño del sistema; muchas características del producto pueden alterarse en un proceso de evaporación, especialmente en aplicaciones de alimentos y bebidas.

Industrias y aplicaciones de evaporadores

Nuestro equipo en RCM Thermal Kinetics tiene experiencia en la entrega de sistemas a través de múltiples industrias. Obtenga más información sobre los evaporadores y sus aplicaciones, tipos y diseños a continuación, ya que nuestros ingenieros comparten sus conocimientos y experiencia.

Producción química
Alimentación y bebidas
Producción farmacéutica
Producción química agrícola
Pasta y papel
Petróleo y gas
Combustible Etanol

Sistemas de residuos de plantas químicas
Eliminación de disolventes de los aceites
Refinado de aceite cannabinoide
Recuperación de productos farmacéuticos de los flujos de residuos
Producción de gelatina
Concentración de soluciones azucaradas
Producción de hidróxido de sodio (NaOH)
Producción de ácido sulfúrico
Producción de ácido fosfórico
Sistemas de concentración de residuos de cervecería
Recuperación química en procesos de metalizado

Tipos de evaporadores

Existen diversas variedades de diseños de evaporadores que se utilizan habitualmente en distintos sectores industriales. La selección del diseño apropiado se basa en muchos factores que consideran la eficiencia del sistema y el uso apropiado de un tipo específico de evaporador para mantener las características finales requeridas del producto. Dentro del marco del diseño del sistema se encuentra la selección del equipo apropiado dentro del diseño. La pieza principal del equipo utilizado en el corazón del proceso de evaporación es el intercambiador de calor evaporativo. Los distintos diseños de sistemas pueden utilizar diferentes tecnologías dentro del sistema de evaporación. Las dos tecnologías principales utilizadas en un diseño de evaporador por RCM Thermal Kinetics incluyen:

Para impulsar el proceso de evaporación se utiliza un intercambiador de calor de carcasa y tubos. El diseño detallado específico de la carcasa y los tubos da lugar a una variedad de configuraciones del sistema de evaporación que incluyen:

Evaporador de película descendente
Evaporador de película descendente ascendente
Evaporador Flash
Evaporador de circulación forzada

Como su nombre indica, un evaporador de placas utiliza un intercambiador de calor de placas en el diseño del sistema para impulsar el proceso de evaporación. Ofrece varias ventajas sobre un diseño tubular.

El intercambiador de calor de placas es relativamente fácil de desmontar, inspeccionar y limpiar.
Dependiendo de los fluidos de proceso, se consigue un mayor coeficiente de transferencia de calor.
La superficie compacta del intercambiador de calor reduce el tamaño total del sistema y la necesidad de espacio libre
Menor coste de instalación

Selección del evaporador adecuado

Con tantos factores para analizar, puede parecer muy desalentador seleccionar un evaporador adecuado para su industria y aplicación específicas. RCM Thermal Kinetics está aquí para ayudarle a navegar por el proceso de selección del evaporador de principio a fin. Ofrecemos una amplia selección de evaporadores, equipos de destilación industrial y equipos de lavado industrial.

Si desea obtener más información sobre los productos y servicios que ofrecemos, póngase en contacto con nosotros hoy mismo para solicitar un presupuesto.

Contacto

Diseño del sistema de evaporación

El diseño del evaporador de circulación forzada se utiliza en varias configuraciones en aplicaciones de cristalizadores industriales. Una amplia gama de productos químicos industriales y sales inorgánicas requieren sistemas robustos de evaporación cristalizadora. El fluido de alimentación se introduce en el sistema y se recircula y calienta hasta el punto de ebullición. Con el tiempo, el producto se concentra gradualmente en el sistema hasta que se alcanzan los parámetros de concentración y tamaño de cristal requeridos. El tamaño del cristal es función del tiempo de residencia (TR) permitido por el tamaño del recipiente. Resulta ventajoso realizar un protocolo de pruebas en la fase de diseño para determinar el RT óptimo asociado al tamaño de cristal deseado.

Evaporadores de película

Los evaporadores de película se encuentran entre los sistemas de evaporación más rentables que se utilizan en la actualidad. También proporcionan coeficientes de transferencia de calor (HTC) muy elevados. Sin embargo, pueden tener una mayor propensión al ensuciamiento en comparación con los evaporadores de circulación forzada, lo que puede limitar su eficacia en algunas aplicaciones.

Evaporadores tubulares de película descendente

Un evaporador de película descendente tiene un tiempo de residencia del producto corto y ofrece una transferencia de calor eficaz. En el funcionamiento de un evaporador de película descendente, el fluido se bombea a la parte superior del intercambiador de calor y se distribuye uniformemente a través de la placa tubular y en la zona de transferencia de calor. Para mantener la dinámica del proceso de evaporación es necesario humedecer correctamente la zona de transferencia de calor. Una humectación inadecuada debida a un caudal bajo o a una mala distribución en los tubos da lugar a puntos secos y a incrustaciones en el interior de los tubos.

Debido a la eficacia del diseño de película descendente, se suele utilizar en sistemas de gran tamaño, ya que se reduce la superficie de transferencia de calor necesaria, con lo que se reduce el coste total del sistema. La baja diferencia de temperatura del vapor y del producto (ΔT) permite una mayor utilidad de la filosofía de diseño del evaporador de efecto múltiple. No es raro ver diseños de evaporadores de película descendente de 5-7 efectos.

Una derivación del diseño del evaporador de película descendente que resulta útil para limitar la altura total del sistema es el diseño de película ascendente/descendente. RCM Thermal Kinetics emplea un diseño propio de evaporador de película ascendente/descendente. Junto con la reducción de la altura, una ventaja añadida es la eliminación de la altura de bombeo adicional y las tuberías utilizadas en un diseño de evaporador de película descendente. El diseño patentado de RCM Thermal Kinetics funciona de la siguiente manera:

Una pequeña parte de los tubos del intercambiador de calor evaporativo se utiliza en el paso ascendente.
Este paso inicial de ebullición genera una corriente bifásica de alta velocidad de líquido y vapor.
La corriente bifásica se autodistribuye a través de la lámina tubular hasta el paso de la película descendente.
Como resultado, el ensuciamiento y el taponamiento en la hoja del tubo superior se mitigan en gran medida.

El evaporador de película ascendente, uno de los primeros diseños "modernos" de evaporadores, utiliza un intercambiador de calor de placas o un intercambiador vertical de carcasa y tubos con fluido de proceso en los tubos. A medida que el líquido hierve, crea una película en el interior de la placa o del tubo como consecuencia del volumen de vapor generado. Como ocurre con cualquier diseño de tipo película, el aumento del coeficiente de transferencia de calor resultante mejora la eficiencia, lo que se traduce en una reducción del área de transferencia de calor necesaria. La hidráulica del sistema ofrece una ventaja para procesar productos más viscosos. Los evaporadores de película ascendente proporcionan diseños compactos que ofrecen un funcionamiento muy sencillo en comparación con otros diseños.

La evaporación es un proceso que consume mucha energía. En el proceso de diseño, se debe tener muy en cuenta el uso de un diseño que no sólo sea adecuado para el fluido que se procesa, sino que también tenga en cuenta la conservación de la energía.

Evaporación de efecto múltiple

Todo el trabajo del evaporador (cantidad de agua o disolvente que se elimina) puede segregarse en múltiples efectos del evaporador. La segregación del trabajo se combina con un gradiente de presión en todo el evaporador para permitir la reutilización de la energía en el sistema. La figura muestra cómo funciona el concepto de diseño de efectos múltiples. En esencia, la economía de vapor del sistema es lineal a la cantidad de efectos utilizados en un diseño. Dependiendo de las limitaciones del proceso, los diseños de efectos múltiples suelen limitarse a aproximadamente 7 efectos.

Recompresión mecánica de vapor (MVR)

Los diseños MVR utilizan un dispositivo de compresión para aumentar la presión del vapor del proceso y reutilizarlo como medio de calentamiento para el evaporador. Los dispositivos mecánicos típicos utilizados en un diseño MVR son: ventiladores centrífugos, compresores y sopladores. Los diseños MVR pueden proporcionar teóricamente la eficiencia de 100 efectos equivalentes de un diseño de evaporador de efectos múltiples. El coste de la electricidad para accionar la compresión es un factor en la comparación de efectos equivalentes.

Nuestro objetivo sigue siendo ofrecer las mejores soluciones de procesos que contribuyan al éxito de nuestros clientes, añadan valor a sus operaciones y protejan nuestra comunidad y el medio ambiente.
Christopher J Brown, fundador de Thermal Kinetics

Colaboremos en el éxito científico

Obtenga más información sobre las actividades de desarrollo de productos y procesos de nuestros clientes en nuestro Laboratorio de Pruebas.