Испаритель с падающей пленкой Подача питательной жидкости осуществляется из верхнего трубного пакета нагревательной камеры выпарного аппарата с падающей плёнкой; она равномерно распределяется по всем теплообменным трубам при помощи устройства распределения жидкости и формирования плёнки и затем, под действием силы тяжести, вакуумной индукции и воздушного потока, стекает сверху вниз в виде равномерной плёнки. В процессе движения жидкость нагревается и испаряется нагревающим теплоносителем, находящимся с наружной стороны корпуса; образовавшиеся паровая и жидкая фазы совместно поступают в камеру сепарации выпарного аппарата. После достаточного разделения паровой и жидкой фаз пар направляется в конденсатор для конденсации (при однократном эффекте) либо поступает в следующий эффект выпарного аппарата в качестве нагревающего теплоносителя, что позволяет реализовать многоэффектную работу; жидкая фаза отводится из камеры сепарации.

Питательная жидкость выпадающего пленочного испарителя поступает в распределитель питательной жидкости сверху. Распределитель равномерно распределяет питательную жидкость по каждому нагревательному трубопроводу и обеспечивает её стекание вниз по внутренней стенке трубы в виде пленки; при этом жидкая пленка испаряется под действием тепла, передаваемого от стенки трубы. При небольшом температурном напоре теплоотдачи испарение происходит на внутренней поверхности сильно перемешанной пленки, а не на границе раздела между нагревательной трубой и жидкой пленкой (то есть на внутренней поверхности нагревательной трубы), что снижает вероятность образования накипи. Образующийся пар обычно стекает вниз параллельно жидкой пленке. Благодаря большой поверхности испарения количество уносимой паром жидкости невелико, а питательная жидкость стекает по внутренней стенке трубы в виде пленки, не заполняя весь сечёк трубы; следовательно, расход питательной жидкости может быть весьма малым.

Распределитель жидкости является ключевым компонентом испарителя с падающей плёнкой, и интенсивность теплообмена и производительность такого испарителя в значительной степени зависят от равномерности распределения жидкости по всему теплообменному трубопроводу. Под равномерным распределением понимается не только равномерное распределение жидкости по каждой трубе, но и её равномерное распределение по всей окружности каждой трубы с сохранением этой равномерности на протяжении всей длины трубы. Если подаваемая жидкость неравномерно смачивает внутреннюю поверхность всех нагревательных труб, то участки, где жидкости недостаточно или её совсем нет, вследствие испарения могут покрываться накипью; в свою очередь, накипная поверхность блокирует движение жидкой плёнки и ещё больше ухудшает условия теплоотдачи в соседней зоне.

Характеристики производительности:

(1) Питательная жидкость в выпарном аппарате с падающей плёнкой подаётся сверху аппарата; под действием силы тяжести она стекает по стенке трубки, при этом происходит её испарение и повышение концентрации, а концентрированная жидкость отбирается в нижней части аппарата. Выпарной аппарат с падающей плёнкой позволяет выпаривать материалы высокой концентрации и высокой вязкости.

2) Поскольку в однократном выпаривателе раствор движется тонкой пленкой, коэффициент теплопередачи выше.

3) Время пребывания короткое, что снижает вероятность ухудшения качества материала и делает данный процесс подходящим для обработки термочувствительных материалов.

4) Удержание жидкости невелико, и выпариватель с падающей плёнкой может быстро реагировать на изменения подачи энергии, степени вакуума, скорости подачи сырья, концентрации и т. п., оставаясь при этом практически постоянным.

5) Поскольку технологическая жидкость перемещается исключительно под действием силы тяжести, а не за счёт высокого температурного напора, можно использовать выпаривание при низком температурном напоре.

6) Испаритель с падающей плёнкой подходит для испарения и концентрирования пенообразующих материалов. По мере того как исходная жидкость испаряется в виде плёнки в нагревательной трубе, образуется разделение паровой и жидкой фаз. В то же время в нижней части корпуса аппарата большая часть исходной жидкости откачивается; лишь небольшая её часть вместе со всем вторичным паром поступает в сепаратор для усиления разделения. Благодаря такому режиму подачи исходной жидкости не возникает чрезмерного гидравлического воздействия, что предотвращает образование пены.

Область применения:

Падающий пленочный испаритель широко применяется в медицине, пищевой промышленности, химической и лёгкой промышленности, а также в других отраслях для концентрирования водных или органических растворов путём их выпаривания; он также может быть успешно использован для очистки отходящих жидкостей в указанных отраслях. Особенно подходит для термочувствительных материалов: оборудование работает в условиях вакуума и низких температур в режиме непрерывной эксплуатации, обладает высокой производительностью по выпариванию, энергосберегающими характеристиками и низкими эксплуатационными расходами, а также обеспечивает стабильность свойств материала в процессе выпаривания.