Tanko{0}}plastni uparjalnik je vrsta uparjalnika, za katero je značilno, da materialna tekočina teče vzdolž stene grelne cevi na film-podoben način za prenos toplote in izhlapevanje. Njegove prednosti vključujejo visoko učinkovitost prenosa toplote, hitro hitrost izhlapevanja in kratek čas zadrževanja materiala, zaradi česar je še posebej primeren za izhlapevanje toplotno-občutljivih snovi. Razdelimo ga lahko na uparjalnike z dvigajočim filmom in uparjalnike s padajočim filmom.
(1) Uparjalnik z dvigajočim se filmom
Dvižni filmski uparjalnik je zgrajen tako, da tekočina vstopa v grelne cevi za ogrevanje po principu sifonske črpalke. Ko teče v separator, se tekočina in para ločita in tekočina teče nazaj v uparjalnik skozi obtočno cev, pri čemer tvori kroženje z zaprto -zanko, znano tudi kot uparjalnik z zunanjim obtokom.
1.1 Uparjalnik z dvigajočim se filmom: Tekočina iz surovine vstopa z dna uparjalnika in jo sekundarna para poganja navzgor po ceveh. Uparjalnik s padajočim filmom: tekočina surovine vstopa z vrha uparjalnika in teče navzdol vzdolž stene cevi pod vplivom težnosti.
1.2 »Film« v dvigajočem se filmu in padajočem filmu se nanaša na optimalen film-podoben tok tekočine surovine vzdolž stene grelne cevi med delovanjem uparjalnika, kjer je prenos toplote najučinkovitejši. 1.3 Področje uporabe: Primerno za izhlapevanje snovi z velikimi stopnjami izparevanja, občutljivostjo na toploto, viskoznimi lastnostmi in lastnostmi penjenja, vendar ni primerno za raztopine z visoko viskoznostjo, kristali padavine ali enostavno luščenje.
(2) Uparjalnik padajočega filma
2.1 Izhlapevanje padajočega filma vključuje dodajanje napajalne tekočine iz zgornje cevne škatle grelne komore uparjalnika padajočega filma. Prek naprave za distribucijo tekočine in-oblikovanje filma se enakomerno porazdeli v vsako cev za izmenjavo toplote. Pod vplivom gravitacije, vakuumske indukcije in zračnega toka tvori enoten film, ki teče od zgoraj navzdol. Med tokom se tekočina segreva in uparja z grelnim medijem na -strani lupine. Nastala para in tekoča faza skupaj vstopita v ločevalno komoro uparjalnika. Po temeljitem ločevanju vstopi para v kondenzator za kondenzacijo (delovanje z eno-učinkom) ali vstopi v uparjalnik z naslednjim učinkom kot grelni medij, s čimer se doseže delovanje z več-učinki. Tekoča faza se odvaja iz ločevalne komore, odpadna voda pa se izhlapi in koncentrira.
2.2 Področje uporabe: široko se uporablja pri izhlapevanju in koncentraciji vode ali raztopin organskih topil v farmacevtski, prehrambeni, kemični in lahki industriji. Ta oprema neprekinjeno deluje pod vakuumom in nizko-temperaturnimi pogoji, odlikuje pa jo visoka zmogljivost izhlapevanja, varčevanje z energijo in zmanjšanje porabe, nizki obratovalni stroški in zagotavljanje, da material med izhlapevanjem ostane nespremenjen.
2.3 Tok procesa: Tok procesa ima štiri oblike: so-tok (vzporedni tok), proti-tok, mešani tok (križni-tok) in vzporedni tok.
So-tok: raztopina in para tečeta v isto smer, zaporedno od prvega do zadnjega učinka. Ko raztopina vstopi v naslednji učinek od prejšnjega učinka, bo nekaj vode utripnilo in nastala bo večja količina sekundarne pare. Ker je koncentracija pri kasnejšem učinku višja od koncentracije v prejšnjem učinku in je delovna temperatura nižja, je koeficient toplotnega prehoda pri prvem učinku pogosto veliko višji kot pri zadnjem učinku. Na splošno primeren za obdelavo materialov,-občutljivih na toploto pri visokih koncentracijah.
Proti{0}}protitok: surovina se črpa zaporedno od zadnjega učinka do prejšnjih učinkov, končna tekočina pa se izpusti iz prvega učinka. Tekočina in para tečeta v nasprotnih smereh. Na splošno primerno za obdelavo raztopin, katerih viskoznost se močno spreminja glede na temperaturo in koncentracijo, vendar ni primerno za toplo{3}}občutljive materiale. Visoka-koncentracija slane vode našega podjetja z ničelnim izpustom uporablja postopek proti-trojnega-učinka.
Mešani-tok: To združuje prednosti so-in proti{2}}procesov, hkrati pa se izogne njihovim pomanjkljivostim, vendar je zapleteno za upravljanje in zahteva visoko stopnjo avtomatizacije.
Horizontalni-tok: vsak učinek prejme dovod in odda končno tekočino, v vsakem efektu pa se oborijo kristali. Kristale je mogoče ločiti takoj, kar se običajno uporablja za izhlapevanje nasičenih raztopin.
2.4 Načelo padajočega filma: Material, ki ga je treba upariti, vstopa z vrha uparjalnika padajočega filma skozi dovodno črpalko, ki teče skozi izparilne cevi (na strani cevi). Material se razdeli v obliki filma znotraj cevi za izmenjavo toplote s pomočjo razdelilnika filma. Ko material teče po votlini cevi zaradi gravitacije, ga segreva para zunaj cevi, doseže temperaturo izparevanja in izhlapi. Material skupaj s sekundarno paro teče po ceveh kot tanek film. Sekundarna para je stisnjena s parnim kompresorjem in poslana na stran lupine grelne komore s padajočim filmom kot grelna para. Stranska stran ogrevalne komore s padajočim filmom ima plošče za usmerjanje sekundarne pare, njeno kondenzacijo in odvajanje ne{6}}kondenzirajočih plinov. Med postopkom se toplotna energija samega uparjalnika prenese z zunanje strani cevi na material, ki izhlapeva v notranjosti. Po izmenjavi toplote sekundarna para kondenzira v vodo in se izpusti iz uparjalnika s padajočim filmom.
2.5 Značilnosti sistemov za izparevanje padajočega filma:
2.5.1 V uparjalniku s padajočim filmom se napajalna tekočina doda z vrha uparjalnika in pod vplivom težnosti pade vzdolž stene cevi v obliki filma. Med tem procesom izhlapi in se koncentrira, kar ima za posledico koncentrirano tekočino na dnu. Uparjalniki s padajočim filmom lahko uparijo materiale z visokimi koncentracijami in visoko viskoznostjo.
2.5.2 Ker raztopina teče v obliki filma v eno-uparjalniku, je koeficient prenosa toplote visok.
2.5.3 Kratek čas zadrževanja zmanjša tveganje za propadanje materiala, zaradi česar je primeren za obdelavo toplotno{1}}občutljivih materialov.
2.5.4 Nizko zadrževanje tekočine omogoča hitro delovanje uparjalnika s padajočim filmom glede na spremembe v oskrbi z energijo, nivoju vakuuma, hitrosti dovajanja in koncentraciji.
2.5.5 Ker procesna tekočina teče le pod gravitacijo, namesto da bi jo poganjala temperaturna razlika, je mogoče uporabiti izhlapevanje z nizko-temperaturno razliko.
2.5.6 Uparjalniki s padajočim filmom so primerni za izhlapevanje in koncentracijo penilnih materialov. Ko tekočina izhlapi v filmu-način znotraj grelne cevi, se doseže ločitev obeh-par in tekočin. Istočasno se na dnu uparjalnika večina tekočine potegne proč, le majhen del tekočine in vsa sekundarna para pa vstopita v separator za izboljšano ločevanje. Tekočina med celotnim postopkom ne ustvarja prevelikega udarca, s čimer se izognete nastajanju pene.