Mehrfacheffekt-Fallfilmverdampfer
Der Verdampfer verteilt das Zufuhrmedium zu einem gleichmäßigen Film in vertikalen Rohren. Durch das Vakuum wird der Siedepunkt gesenkt, sodass die Verdampfung schonend bei geringer Temperaturänderung (ΔT) erfolgt, während sich der Film schnell bewegt. Dieses thermische Prinzip schont empfindliche Inhaltsstoffe und minimiert Ablagerungen.
Bei der Mehrfacheffekt-Anordnung wird der Sekundärdampf von einer Stufe zur Vorwärmung der nächsten Stufe bei niedrigerem Druck geleitet, was die Dampfeffizienz erhöht und den Kesselbedarf reduziert.
Anlagen können zusätzlich mit einem Dampfstrahl-Thermokompressor (TVR) oder einem mechanischen Rekompressor (MVR) ausgestattet werden, um Dampf zu recyceln und so die Verbrennung von zusätzlichem Brennstoff zu vermeiden. Rahmen, Rohrleitungen und Behälter verfügen über hygienisch einwandfreie Edelstahl-Kontaktflächen.
Das Steuerungssystem basiert auf Siemens und verfügt über HMI-Trends, Verriegelungen und Rezeptverwaltung; die Bediener sehen die Sollwerte auf dem Bildschirm und können so die Produktionsabläufe über mehrere Schichten hinweg wiederholbar gestalten.
Lebensmittel- und Getränkehersteller konzentrieren klare und trübe Säfte, Fruchtfleisch, Sirupe, Milchprodukte, Kaffee und Pflanzenextrakte unter Beibehaltung einer hohen Qualität.
Vakuum + kurze Verweilzeit reduzieren „gekochte“ Noten und Farbverluste, was die sensorischen Ergebnisse in nachfolgenden Prozessschritten und die Trocknerausbeute verbessert.
Chemische und pharmazeutische Zwischenprodukte profitieren von geringer thermischer Belastung und stabiler Vakuumkontrolle.
Eine sanfte Temperaturänderung (ΔT) unter Vakuum ist wichtig für Betriebszeit und Qualität. Aromastoffe verdampfen bei zu hohem Druck; Vakuum schützt sie und reduziert Strippingverluste.
Die Hygienevorschriften verlangen glatte Edelstahl-Kontaktflächen und automatisierte CIP-Zyklen mit protokollierten Parametern.
Dieses Industriedesign bietet den Bedienern klare Sollwerte und Verriegelungen, sodass sie sich auf Durchsatz und Konformität konzentrieren können, anstatt gegen Abweichungen anzukämpfen.
1. Futteraufnahme & Siebung → Feststoffe stabilisieren, große Partikel entfernen.
2. Vorwärmen → Zufuhr auf eine Temperatur bringen, die für eine stabile Filmbildung erforderlich ist.
3. Vakuum einstellen & Kondensator prüfen → Zieldruck einstellen; Kühlleistung prüfen.
4. Filmverteilung → alle Rohre gleichmäßig benetzen; U-Wert und Aroma schützen.
5. Effekt 1 Verdampfung → Wasser verdampfen lassen; Dampf zum Erhitzen des nächsten Effekts leiten.
6. Zwischeneffekt-Dampftransfer → Kaskade zur Drucksenkung; Rückgewinnung der latenten Wärme.
7. Effekt der N-Verdampfung → Endkonzentration bei der geringstmöglichen Temperaturänderung (ΔT).
8. Dampf-Flüssigkeits-Trennung → Entfernung von Mitreißern; Schutz des Kondensators und des Aromas.
9. Kondensation & Kondensatbehandlung → sauberes Kondensat an die Header zurückgeben.
10. Produkt in den Vorratstank / nächste Einheit → Anschluss an UHT, Entlüfter oder aseptische Abfüllung.
11. CIP → Spülgang/Alkali/Säure/Abschlussspülung; Zeit und Temperatur protokollieren.
A) Herabfallender Filmkörper
Aufbau: Vertikale Rohre mit hygienischen Verteilern und optimiertem Rohrboden.
Zweck: Bildung eines dünnen, durch die Schwerkraft angetriebenen Films zur schonenden und schnellen Verdunstung.
Funktionsprinzip: Vakuum senkt den Siedepunkt; ΔT bleibt gering; die Verweilzeit bleibt kurz, um Geschmack und Farbe zu erhalten.
Anwendung: Säfte, Fruchtfleisch, Milchprodukte, Extrakte.
Unterscheidungsmerkmale: hohe Wärmeübergangskoeffizienten und kurze Durchflusszeit; hygienische Kontaktflächen aus Edelstahl.
Auswirkungen: hohe Qualität, weniger Fouls, gleichbleibender Durchsatz über lange Laufzeiten.
B) Filmvertriebssystem
Aufbau: Speiseverteilerkopf und interne Vorrichtungen, die jedes Rohr gleichmäßig benetzen.
Zweck: Vermeidung von Fleckenbildung an Trockenbauwänden und Hitzestreifen.
Funktionsprinzip: Durch die kontrollierte Benetzungsrate wird ein durchgehender Film über alle Röhren hinweg gewährleistet.
Anwendung: von entscheidender Bedeutung bei Fruchtfleisch und gemischten Feststofffuttermitteln.
Unterscheidungsmerkmale: Gleichmäßige Benetzung erhält die U-Werte aufrecht und verlängert die Laufstrecken.
Auswirkungen: weniger Reinigungsstopps; gleichbleibende Produktqualität über mehrere Schichten hinweg.
C) Vorwärmer und Mehrfacheffekt-Wärmetauscher
Aufbau: Vorwärmer plus Effektwärmer in Reihe.
Ziel: Die latente Wärme des vorherigen Prozesses soll zur Reduzierung des Dampfverbrauchs wiederverwendet werden.
Funktionsprinzip: Dampf aus Effekt i erhitzt Effekt i+1 bei niedrigerem Druck.
Anwendung: Dreifache oder vierfache Effekte als Basiswert; weitere Effekte, wenn der Nutzen dies rechtfertigt.
Unterscheidungsmerkmale: kompatibel mit TVR/MVR und Abwärmequellen.
Auswirkung: höhere Dampfeffizienz und niedrigere Kosten pro Kilogramm.
D) Dampf-Flüssigkeits-Abscheider
Aufbau: Vertikal-/Wirbelabscheider mit Entfeuchtern.
Zweck: Entfernen von Tröpfchen vor Kondensatoren und Nachverdichtern.
Funktionsprinzip: Schwerkraft und Strömungskontrolle begrenzen die Mitnahme.
Anwendung: alle Effekte; insbesondere der letzte Effekt zur Aromaerhaltung.
Unterscheidungsmerkmale: saubereres Kondensat; stabiles Vakuum und stabile Kompressorlasten.
Auswirkungen: längere Lebensdauer der Geräte und geringere Aromaverluste.
E) Oberflächenkondensator & Vakuumumgebung
Aufbau: Rohrbündelkondensator, Kühlwasserkreislauf, Vakuumpumpen/Ejektoren.
Zweck: Umwandlung von Dampf in Kondensat und Aufrechterhaltung des Zielvakuums.
Funktionsprinzip: Wärmeabfuhr bei stabiler Annäherungstemperatur stabilisiert den Druck.
Anwendungsgebiete: Lebensmittel, Milchprodukte, Chemikalien; Tiefvakuum für wärmeempfindliche Futtermittel.
Alleinstellungsmerkmale: Ein gleichmäßiges Vakuum verbessert die Produktqualität und die Energiebilanz.
Auswirkungen: weniger Alarme; konstanter Betrieb bei Zieltemperaturen.
F) TVR-Modul (Thermische Dampfkompression)
Aufbau: Dampfstrahlejektor (ohne bewegliche Teile) mit Antriebsdampfsteuerung.
Zweck: einen Dampfstrom erneut komprimieren und als Heizmedium zurückführen.
Funktionsprinzip: Der Treibdampf reißt Sekundärdampf mit und erhöht dessen Temperatur/Druck.
Anwendung: wenn Dampf verfügbar ist und die Investitionskosten moderat bleiben müssen.
Alleinstellungsmerkmale: Einfachheit und Zuverlässigkeit „wie ein zusätzlicher Effekt“.
Auswirkung: erhebliche Einsparungen bei den Betriebskosten im Vergleich zu klassischen Zügen.
G) MVR (Mechanische Dampfkompression) Modul
Aufbau: Gebläse/Kompressor, Motorantrieb, Frequenzumrichter, Kondensatmanagement.
Zweck: Den größten Teil des Dampfes mit Elektrizität anstatt mit Frischdampf wieder zu komprimieren.
Funktionsprinzip: Mechanische Arbeit erhöht die Sättigungstemperatur zur Wiederverwendung als Primärheizung.
Anwendungsbereich: energieeffiziente Standorte oder Dekarbonisierungsprojekte.
Unterscheidungsmerkmale: niedrigster spezifischer Dampfbedarf; reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
Auswirkungen: Deutliche Energie- und CO₂-Einsparungen bei gleichzeitig stabilen Temperaturprofilen.
H) SPS + HMI & automatisierte CIP-Reinigung
Aufbau: Siemens SPS, Touchscreen-HMI, Elektrik von Top-Marken, Rezepturverwaltung, Verriegelungen; integrierte CIP-Funktion und Ventile.
Ziel: Sollwerte einhalten, Trends aufzeigen und Umrüstzeiten durch automatisierte CIP-Zyklen verkürzen.
Funktionsprinzip: Regelung von Temperatur, Füllständen, Vakuum und Durchflüssen im geschlossenen Regelkreis; drei Betriebsmodi für Effektkombinationen verfügbar.
Alleinstellungsmerkmale: unabhängige Siemens-Steuerung, Gestängesteuerung für sichere Zustandsübergänge und Komponenten internationaler Marken.
Auswirkungen: weniger Bediener pro Linie, sicherere Übergänge und saubere, wiederholbare Produktionsabläufe.
Verarbeiten Sie klare/trübe Säfte, Fruchtfleisch, Milchkonzentrate, Pflanzenextrakte und Sirupe nach industriellen Vorgaben. Der sich ablösende Film schützt die Qualität unter Vakuum.
Durch Ingenieurwesen lassen sich Effekte, Vakuum und Wärmeintegration über den gesamten Zug hinweg aufeinander abstimmen.
Anlagen können Konzentrat über kurze Leitungen zur UHT-Erhitzung, Entgasung oder aseptischen Abfüllung leiten, um Verluste zu begrenzen und Audits zu vereinfachen.
Die Bediener steuern SPS-Programme, Sollwerte und Alarme über HMI-Bildschirme, während Verriegelungen Pumpen, Ventile und Vakuumsysteme koordinieren, um sichere An- und Abfahrvorgänge zu gewährleisten. Das System protokolliert Trends und Chargendaten für die Qualitätssicherung und Anlagenprüfungen; Datenexporte unterstützen die kontinuierliche Verbesserung.
Das Design von EASYREAL verwendet Siemens-Steuerungen und elektrische Markenkomponenten für maximale Zuverlässigkeit.
Der Verdampfer unterstützt drei Betriebsmodi (z. B. alle Stufen zusammen, 3. + 1. Stufe oder nur 1. Stufe), sodass sich die Anlagen an Rohstoffschwankungen, Tariffenster oder Teillastbetrieb anpassen können, ohne an Stabilität einzubüßen.
Die CIP-Prozesse werden über dasselbe HMI mit definierten Schritten und Temperatur-/Zeitprüfungen durchgeführt.
Teilen Sie uns Ihr Zufuhrfenster (Einlass-/Auslass °Brix oder Feststoffe, Viskosität), die tägliche Wasserentnahmemenge, die zulässige Produkttemperatur und die benötigten Hilfsstoffe (Dampfqualität/Kosten, Strom, Kühlwasser) mit.
Wir werden eine Effektzählung, TVR/MVR-Optionen, Möglichkeiten zur Wärmeintegration sowie ein Layout/P&ID mit Inbetriebnahmeschritten und einem Ersatzteilplan vorschlagen.
Contact EASYREAL: [email protected].
