مقالهای از گروه پژوهشی سیمرکو
فن آوری تبخیر در هر فرآیندی که نیاز به تغلیظ یک جریان با حذف آب یا حلال دیگر دارد استفاده می شود. فرآیند تبخیر انرژی بر است. هر رویکرد طراحی سیستم اواپراتور نیاز به توجه زیادی به فلسفه بازیابی گرما و کاربرد کلی طراحی سیستم نهایی دارد. ویژگی های محصول نیز باید در طراحی سیستم در نظر گرفته شود. بسیاری از ویژگی های محصول را می توان در فرآیند تبخیر تغییر داد، به ویژه در برنامه غذایی و نوشیدنی.
دستگاه تغلیظکننده کانتینیوس که با عنوان اواپراتور نیز نام برده میشود، (اواپراتور) از یک لغت انگلیسی به معنی بخار گرفته شده است ، همان تبخیر کننده میباشد. نوعی مبدل حرارتی است. این دستگاه صنعتی است که برای تغلیظ مواد مایع در یک فرآیند پیوسته استفاده میشود که به طور مداوم و به صورت پیوسته ورودیهای مایع را تغلیظ میکند و محصول تغلیظ شده را تولید میکند.
از آنجایی که فرآیند تغلیظ باعث افزایش محتوای جامد یک غذا میشود، با کاهش فعالیت آب، غذا را حفظ میکند. در طول فرایند تغلیظ، تخریب میکروبی اتفاق میافتد. که عمدتاً به دما بستگی دارد. غلظت در 100 درجه سانتیگراد یا بالاتر، اثر نگهدارنده دارد. زیرا تقریباً همه میکروارگانیسمهای بیماریزا کشته میشوند، اما نه همه آنها، در اواپراتورها یک مایع در گردش در معرض یک محیط اتمسفر یا فشار کاهش یافته قرار می گیرد و باعث میشود که در دمای پایین تری در مقایسه با جوش معمولی اتمسفر بجوشد.
گروه صنعتی سیمرکو در سال 1380 به منظور بومی سازی ساخت ماشین آلات صنایع غذایی تشکیل شد. اولین اقدام این شرکت در این راستا طراحی و ساخت دستگاه دربند قوطی فلزی و بهینه سازی فرآیند استریلیزاسیون بود.
گروه صنعتی سیمرکو سازنده و طراح هشت خط تولید برای راهاندازی محصولات غذایی کنسروی است. که با آخرین تکنولوژی های روز دنیا رقابت می کند و می تواند …
گروه صنعتی سیمرکو تمامی جنبههای مورد نیاز برای راه اندازی کارخانجات صنایع غذایی را از صفر تا صد طراحی و تولید می کند.
هر طراحی اواپراتور دارای وسیلهای برای انتقال انرژی گرمایی از طریق سطح انتقال حرارت و همچنین ابزاری برای جداسازی موثر بخارات از مایع یا جامد باقیمانده خواهد بود. تفاوت در نحوه به دست آوردن این جداسازی ها یک نوع اواپراتور را از دیگری متمایز می کند.
انواع مختلفی از طرحهای اواپراتور وجود دارد که معمولاً در بخشهای مختلف صنعت استفاده میشود. انتخاب طرح مناسب بر اساس فاکتورهای زیادی است که کارایی سیستم و استفاده مناسب از یک نوع اواپراتور خاص را برای حفظ مشخصات نهایی محصول مورد نیاز در نظر میگیرد.
در چارچوب طراحی سیستم، انتخاب تجهیزات مناسب در طراحی است. قطعه اصلی تجهیزات مورد استفاده در قلب فرآیند تبخیر، مبدل حرارتی تبخیری است. طرحهای متنوع سیستم میتوانند از فناوریهای مختلف در سیستم اواپراتور استفاده کنند.
اواپراتور با گردش اجباری
اواپراتور Rising Falling
اواپراتور Increasing film
اواپراتورهای با گردش اجباری از نرخ بالای گردش مجدد در مبدل حرارتی و مخزن جداسازی استفاده می کنند. این نوع اواپراتور برای کاربردهایی با محلول های ویسکوز یا محصولات با رسوب بالا (انباشته شدن رسوبات در سطح انتقال حرارت که مانع از تبادل حرارت مناسب از دستگاه به فرآیند می شود) مناسب است.
اواپراتور با گردش اجباری در مقایسه با اواپراتور Falling Film، طراحی قوی تری دارد. محدودیت ویسکوزیته برای طرحهای تبخیر کننده Falling Film وجود دارد که به دلیل خرابی Falling Film است که باعث ایجاد لکههای خشک روی لولههای تبادل میشود. طراحی گردش اجباری بر محدودیت ویسکوزیته غلبه کرده و سطح بالایی از کنترل و پایداری و همچنین کاهش قابل توجه رسوب را فراهم می کند.
سرعت گردش را می توان با پمپ تغذیه نصب شده خارجی بدست آورد سرعت گردش مایع به طور کلی از 2 تا 6 متر بر ثانیه در داخل لوله متغیر است. مایعات با ویسکوز بالا را می توان در این اواپراتور تبخیر کرد زیرا نیروی کافی توسط پمپ برای حرکت مایع چسبناک در لوله اعمال میشود.
گروه صنعتی سیمرکو به عنوان طراح و سازنده ماشین آلات و خطوط تولید کنسرو در ساخت بیش از 200 کارخانه مشارکت داشته است و…
یک اواپراتور Falling Film زمان اقامت بسیار کوتاه و انتقال حرارت کارآمد از مزایای اصلی این طراحی است و به ماهیت درک شده “پردازش ملایم” طراحی کمک می کند. در عملکرد یک اواپراتور Falling Film در حال سقوط، بخار تشکیل شده در داخل لوله به صورت جت با سرعت بالا پایین می آید. سیال به بالای مبدل حرارتی پمپ میشود و به طور مساوی در سراسر صفحه لوله و در ناحیه انتقال حرارت توزیع می شود. خیس کردن مناسب ناحیه انتقال حرارت برای حفظ پویایی فرآیند تبخیر مورد نیاز است. خیس شدن نامناسب ناشی از جریان کم یا توزیع نامناسب به لولهها باعث ایجاد لکههای خشک و رسوب در داخل لولهها می شود.
ویژگی ها:
از نظر عملیاتی، هنگامی که مایع داخل لوله ها بالا می رود، از طریق دیواره های لولهها گرم میشود و تبخیر اجزای فرار در شرایط خلاء برای به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض حرارت محصول رخ می دهد. تخلیه مواد تبخیر شده در یک ظرف جداسازی مخصوص طراحی شده صورت می گیرد.
این اواپراتور نسخه اصلی اواپراتور عمودی لوله بلند است. بخار در سطوح بیرونی لوله های عمودی متراکم میشود. مایع داخل لوله ها به جوش میآید و بخار تولید شده هسته لوله را اشغال میکند. همانطور که سیال به سمت لوله حرکت می کند، بخار بیشتری تشکیل میشود و در نتیجه سرعت هسته مرکزی بالاتری ایجاد می شود که مایع باقی مانده را به دیواره لوله وادار میکند. این منجر به یک فیلم مایع نازک تر و با سرعت بیشتر در حال حرکت می شود. همانطور که فیلم با سرعت بیشتری حرکت می کند، ضرایب انتقال حرارت افزایش می یابد و زمان ماندن کاهش می یابد.
این اواپراتورهای با محصولات حساس به حرارت با ویسکوزیته نسبتا کم سازگار هستند. آنها زمان کوتاهی در لوله ها دارند و معمولاً در خلاء تبخیر می شوند تا نقطه جوش اجزای فرار را کاهش دهند. زمان اقامت کوتاه، قرار گرفتن در معرض گرما را به حداقل می رساند و کار در خلاء امکان تبخیر دمای پایین تر را فراهم می کند که برای مایعات حساس به گرما ایده آل است. بارهای تبخیر بالا را نیز می توان به راحتی تحمل کرد. در صورت لزوم، برای خیس کردن کامل طول لوله ها’ سطوح دیوار، بازیافت مایع را می توان اجرا کرد.
این اواپراتورهای نیز می توانند برای مایعات با ویسکوزیته نسبتا کم بدون عارضه استفاده شوند و اغلب برای غلظت یا بازیافت حلال استفاده می شوند.