¿Cómo funciona un evaporador de película descendente?

El evaporador de película descendente es un intercambiador de calor de carcasa y tubos orientado verticalmente para espesar soluciones con diferentes puntos de ebullición. Generalmente, la evaporación tiene lugar dentro de las tuberías ascendentes, pero también hay aplicaciones en las que el líquido del proceso se evapora fuera de las tuberías ascendentes. El fluido del proceso de evaporación fluye hacia abajo por gravedad en las tuberías como una capa continua. El fluido formará una película descendente a lo largo de los lados de los tubos. Para garantizar una distribución uniforme del líquido en todas las tuberías por las que cae la solución, el distribuidor de líquido debe diseñarse cuidadosamente. En la mayoría de los casos, el medio de calentamiento se encuentra fuera de las tuberías.

Los coeficientes de transferencia de calor deben ser altos para lograr una resistencia uniforme a la transferencia de calor. Por lo general, el vapor de agua de condensación se utiliza como medio de calentamiento. La separación de la fase líquida de la fase gaseosa tiene lugar dentro de los tubos en el caso de líquidos que se evaporan internamente. Durante el proceso de evaporación de la película descendente, la velocidad descendente del vapor aumenta, lo que aumenta la fuerza de corte de la película líquida y, por lo tanto, también la velocidad de la solución. La alta velocidad de la película más delgada provoca un flujo cada vez más turbulento, lo que da como resultado coeficientes de transferencia de calor muy altos. A medida que aumenta el flujo másico, la capa descendente cambia de laminar a turbulenta.

Los evaporadores son perfectos para la recuperación de calor residual en procesos de varias etapas. Ideal para productos sensibles al calor, como el agua pegajosa de las plantas de tratamiento de desechos animales. Las pequeñas diferencias de temperatura promedio entre el medio de calentamiento y el vapor hacen que la instalación del evaporador sea muy eficiente. El tiempo de residencia del líquido en la máquina es muy corto. Los evaporadores de película descendente pueden operar en condiciones de presión negativa y tener caídas de presión muy bajas.

Factor de contaminación del evaporador

El estrecho contacto del líquido con la superficie de calentamiento hace que los evaporadores sean sensibles a la contaminación por precipitación de sólidos. Para limpiar con eficacia las tuberías, la baja velocidad del líquido de entrada no suele ser suficiente. Por lo tanto, los evaporadores de película descendente se utilizan en líquidos limpios que no se agitan. El método de limpieza química y más utilizado para un evaporador de película descendente se puede realizar con sosa cáustica.