在降膜蒸发器中,液体和蒸汽向下并流流动,需浓缩的液体预热至沸腾温度,均匀的液膜通过蒸发器**上的液体分布装置进入加热管,在沸腾温度下向下流动并部分蒸发,往下运动引入的重力因并流的蒸汽流不断加强。
降膜蒸发器冷却排管的优点是结构简单,便于制作,对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较少。但排管的传热系数较低,且融霜时操作困难,不利于实现自动化。对于氨直接冷却系统用无缝钢管焊制,采用光管或绕制翅片管;对于氟利昂系统,大都采用绕片或套片式铜管翅片管组。
降膜蒸发器料液经过加热管加热,水分汽化,料液比重变小,而降液管中料液没被加热至沸腾(料液比重较大)。由于传热产生重度差,形成物料在加热管和降液管中的循环,将水分蒸发,达到浓缩的目的。而加热蒸汽释放出潜热后,变成水,从底部排出管排出。
降膜蒸发器的工艺流程
工艺流程有顺流(并流)、逆流、混流(错流)、平流四种形式:
顺流
溶液和蒸汽流向相同,都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效,依靠各效间的压差,自动流入下一效,完成液自末效(一般是在负压下操作)用泵抽出。由于后一效的压力低,溶液的沸点也低,溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分,产生的二次汽也较多,由于后效的浓度较前效高、操作温度低,往往效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。
逆流
原料由泵从末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液,不易处理热敏性物料。
混流
顺逆流流程的结合,兼有顺逆流的优点避其缺点,但操作复杂,要求自控程度很高。
平流
各效都加料都出完成液,各效都有结晶析出,可及时分离结晶,一般用于饱和溶液的蒸发。
蒸发器的化学清洗程序分为几个环节,分别是水的清洗、结垢、钝化前膜及水质处理等过程。进行水洗的目的是去除设备内的污垢,观察出口的部分是否存在大的粒子和不纯物。
蒸发器采用二效同时蒸发,二次蒸汽得到充分利用,节能效果显著。设备内外精密抛光,符合GMP要求。设备主要由加热器、分离器、消泡器、冷凝器、等组成。
融霜的方法很多,如人工扫霜、制冷剂热熔霜、水融霜、电热融霜等。对于较小的制冷系统,可采用人工除霜和电热融霜,但应在系统停止运行时进行。对于较大的制冷系统,则应采用制冷剂热熔霜和水融霜。由于压缩机的排气式热熔霜的热源,所以制冷剂的热熔霜应在制冷系统运行的条件下进行。这样看来不论采用哪种融霜方式,都要影响到冷库温度,特别是制冷剂热熔霜,因为要分库房进行,即一部分库房止制冷,而另一部分库房融霜,融霜的时间更长一些,对库温的影响也更大一些若库温波动过大,会影响到库内食品的质量,特别是保鲜食品的质量。而融掉的霜要及时清扫,否则会造成库房地面的冰冻。