El evaporador de circulación forzada es un tipo de evaporador de circulación que depende de una bomba de circulación de energía externa para evaporar, concentrar y cristalizar la solución. El material se transporta a través de una bomba de circulación de alto flujo al calentador de tubos, donde se calienta antes de entrar en el separador para la evaporación y separación. El residuo no evaporado vuelve a ser transportado al calentador por la bomba de circulación para su evaporación, creando así un sistema de evaporación en circuito cerrado.
El evaporador de circulación forzada se utiliza principalmente para evitar la incrustación o la formación de cristales en la superficie de calentamiento durante la ebullición del producto, y depende de la bomba de circulación externa para mantener el líquido en movimiento.
Principio de funcionamiento del evaporador de circulación forzada:
El principio de funcionamiento del evaporador de circulación forzada consta de una cámara de evaporación y separación, así como de una cámara de intercambio de calor. La eficiencia de circulación del líquido está regulada por la bomba en la cámara de calentamiento, que puede tener una estructura vertical u horizontal. La diferencia en la entrada y salida del líquido en la cámara de separación distingue entre evaporadores de circulación forzada positiva y negativa.
El evaporador de circulación forzada de circuito invertido tiene varias ventajas, incluyendo un desempañador altamente eficiente en la parte superior de la cámara de separación, que separa los líquidos y las gotas arrastradas en el vapor de salida, mejorando la calidad del producto y reduciendo las pérdidas por arrastre.
La importancia de aumentar la tasa de circulación radica no solo en mejorar el coeficiente de transferencia de calor por ebullición, sino también en reducir la tasa de evaporación unidireccional. A mayor velocidad de circulación, se transporta más líquido a través del tubo de calentamiento en un período de tiempo determinado, lo que disminuye la tasa de evaporación de la solución a través del tubo de calentamiento. Esto sirve para reducir la concentración local alrededor de la superficie de calentamiento y retrasar la formación de incrustaciones. La velocidad de circulación puede alcanzar los 1,5-3 m/s.
El evaporador de circulación forzada es el resultado de la combinación de procesos industriales de evaporación y circulación forzada, lo que permite la cristalización continua sin necesidad de agregar vapor adicional, logrando así una evaporación continua con reciclaje de calor.
Ventajas de los evaporadores de circulación forzada
Las ventajas del evaporador de circulación forzada incluyen una amplia gama de aplicaciones para materiales propensos a la incrustación o la cristalización durante el proceso de evaporación, así como para materiales cuya viscosidad aumenta con la concentración, y para aquellos que contienen sólidos insolubles. Durante el funcionamiento, el calentamiento del material a través de la circulación forzada en el tubo garantiza una alta velocidad de flujo, una distribución uniforme del calor, una alta tasa de transferencia de calor y previene la formación de incrustaciones. En resumen, las ventajas del evaporador de circulación forzada incluyen una mayor tasa de transferencia de calor, una mayor intensidad de evaporación, resistencia a la precipitación salina, resistencia a la incrustación, versatilidad y compatibilidad con otros productos, y un contenido de sólidos en los cristales finales de hasta el 70%.
Además, el evaporador de circulación forzada se puede controlar completamente de forma automática, lo que ahorra costos laborales y permite la limpieza en línea, así como la limpieza programada sin detener la operación del calentador.
El evaporador de circulación forzada se aplica ampliamente en la evaporación y concentración de soluciones acuosas u orgánicas en industrias químicas y ligeras. Es adecuado tanto para la evaporación continua como intermitente, la evaporación y cristalización bajo condiciones atmosféricas o de vacío, y la evaporación y concentración de sustancias propensas a la formación de costras.
