Evaporador de película descendente de efecto múltiple
El evaporador distribuye el alimento en una película uniforme dentro de tubos verticales. El vacío reduce el punto de ebullición, por lo que la evaporación se produce suavemente a una ΔT moderada mientras la película se mueve rápidamente. Esta lógica térmica preserva los ingredientes sensibles y limita la formación de incrustaciones.
El diseño de múltiples efectos dirige el vapor secundario de un efecto para calentar el siguiente a menor presión, lo que aumenta la economía de vapor y reduce la demanda de la caldera.
Las plantas pueden añadir además un TVR (termocompresor de chorro de vapor) o un MVR (recompresor mecánico) para reciclar el vapor en lugar de quemar combustible adicional. El bastidor, las tuberías y los recipientes utilizan superficies de contacto de acero inoxidable con diseño sanitario.
El sistema de control está basado en Siemens con tendencias HMI, enclavamientos y manejo de recetas; los operadores ven los puntos de ajuste en la pantalla y mantienen las ejecuciones repetibles en todos los turnos.
Los productores de alimentos y bebidas concentran jugos claros y turbios, pulpas, jarabes, lácteos, café y extractos de plantas manteniendo una alta calidad.
El vacío + la residencia corta reducen las notas “cocidas” y la pérdida de color, lo que mejora los resultados sensoriales posteriores y los rendimientos del secador.
Los intermedios químicos y farmacéuticos se benefician de un bajo estrés térmico y un control de vacío estable.
Un ΔT suave al vacío es crucial para el tiempo de funcionamiento y la calidad. Los compuestos aromáticos se inflaman si la presión es alta; el vacío los protege y reduce las pérdidas por desmoldeo.
Las normas de higiene exigen superficies de contacto lisas de acero inoxidable y ciclos CIP automatizados con parámetros registrados.
Este diseño industrial brinda a los operadores puntos de ajuste y enclavamientos claros para que puedan concentrarse en el rendimiento y el cumplimiento en lugar de luchar contra las desviaciones.
1. Recepción y cribado de alimentos → estabilizar sólidos, eliminar partículas grandes.
2. Precalentamiento → aumentar la alimentación hasta alcanzar la temperatura adecuada para la formación de una película estable.
3. Verifique el conjunto de vacío y el condensador → alcance la presión objetivo; verifique la capacidad de enfriamiento.
4. Distribución de la película → humedezca todos los tubos uniformemente; proteja el valor U y el sabor.
5. Efecto 1 evaporación → evaporar el agua; dirigir el vapor para calentar el siguiente efecto.
6. Transferencia de vapor por efecto intermedio → cascada para reducir la presión; reciclar el calor latente.
7. Efecto N evaporación → concentración final en el ΔT más suave posible.
8. Separación de vapor líquido → eliminar el arrastre; proteger el condensador y el aroma.
9. Manejo de condensado y condensación → devolver el condensado limpio a los colectores.
10. Producto para contener tanque / siguiente unidad → conectar a UHT, desaireador o llenadora aséptica.
11. CIP → ejecutar enjuague/álcali/ácido/enjuague final; registrar el tiempo y la temperatura.
A) Cuerpo de película en caída
Estructura: tubos verticales con colectores sanitarios y placa tubular optimizada.
Propósito: formar una película delgada impulsada por gravedad para una evaporación suave y rápida.
Principio de funcionamiento: el vacío deprime el punto de ebullición; ΔT permanece bajo; el tiempo de residencia se mantiene corto para preservar el sabor y el color.
Aplicación: jugos, pulpas, lácteos, extractos.
Diferenciadores: altos coeficientes de transferencia de calor y corto tiempo de flujo; superficies de contacto higiénicas de acero inoxidable.
Impacto: alta calidad, menos suciedad, rendimiento constante en tiradas largas.
B) Sistema de distribución de películas
Estructura: cabezal de distribución de alimento y dispositivos internos que humedecen uniformemente cada tubo.
Objetivo: evitar manchas y rayas calientes en paredes secas.
Principio de funcionamiento: la velocidad de humectación controlada mantiene una película continua en todos los tubos.
Aplicación: crítico en pulpas de frutas y alimentos sólidos mixtos.
Diferenciadores: la humectación uniforme mantiene los valores U y extiende las longitudes de ejecución.
Impacto: menos paradas de limpieza; calidad del producto estable a lo largo de los turnos.
C) Precalentadores e intercambiadores de calor de efecto múltiple
Estructura: precalentador más calentadores de efecto en serie.
Propósito: reutilizar el calor latente del efecto anterior para reducir el uso de vapor.
Principio de funcionamiento: el vapor del efecto i calienta el efecto i+1 a menor presión.
Aplicación: efectos triples o cuádruples como base; más efectos donde las utilidades lo justifiquen.
Diferenciadores: compatible con TVR/MVR y fuentes de calor residual.
Impacto: mayor economía de vapor y menor costo por kilo.
D) Separadores vapor-líquido
Estructura: separadores verticales/vortex con demister.
Objetivo: eliminar las gotas antes de los condensadores y recompresores.
Principio de funcionamiento: la gravedad y el control del flujo limitan el arrastre.
Aplicación: todos los efectos; especialmente el último efecto para la retención del aroma.
Diferenciadores: condensado más limpio; cargas de vacío y compresor estables.
Impacto: mayor vida útil del equipo y menores pérdidas de aroma.
E) Condensador de superficie y entorno de vacío
Estructura: condensador de carcasa y tubos, circuito de agua de refrigeración, bombas de vacío/eyectores.
Propósito: convertir el vapor en condensado y mantener el vacío en el objetivo.
Principio de funcionamiento: el rechazo del calor a una temperatura de aproximación estable estabiliza la presión.
Aplicación: alimentos, lácteos, productos químicos; vacío profundo para alimentos sensibles al calor.
Diferenciadores: el vacío constante mejora la calidad del producto y el equilibrio energético.
Impacto: menos alarmas; funcionamiento consistente a temperaturas objetivo.
F) Módulo TVR (Recompresión de Vapor Térmico)
Estructura: eyector de chorro de vapor (sin partes móviles) con control de vapor motriz.
Objetivo: recomprimir una corriente de vapor y realimentarla como medio de calentamiento.
Principio de funcionamiento: el vapor motriz arrastra vapor secundario y eleva su temperatura/presión.
Aplicación: cuando hay vapor disponible y el CAPEX debe mantenerse moderado.
Diferenciadores: simplicidad y fiabilidad “como añadir un efecto extra”.
Impacto: fuertes ahorros en OPEX frente a los trenes clásicos.
G) Módulo MVR (Recompresión Mecánica de Vapor)
Estructura: soplador/compresor, accionamiento del motor, VFD, gestión de condensado.
Objetivo: recomprimir la mayor parte del vapor con electricidad en lugar de vapor vivo.
Principio de funcionamiento: el trabajo mecánico eleva la temperatura de saturación para su reutilización como calentador principal.
Aplicación: sitios amigables con la electricidad o proyectos de descarbonización.
Diferenciadores: menor demanda específica de vapor; reduce la exposición a combustibles fósiles.
Impacto: importantes reducciones de energía y CO₂ con perfiles térmicos estables.
H) PLC + HMI y CIP automatizado
Estructura: PLC Siemens, HMI táctil, componentes eléctricos de primeras marcas, manejo de recetas, enclavamientos, función CIP integrada y válvulas.
Objetivo: mantener puntos de ajuste, mostrar tendencias y acortar los cambios con ciclos CIP automatizados.
Principio de funcionamiento: control de circuito cerrado de temperatura, niveles, vacío y caudales; tres modos de trabajo disponibles para combinaciones de efectos.
Diferenciadores: control independiente de Siemens, control de enlace para transiciones de estado seguras y componentes de marca internacional.
Impacto: menos operadores por línea, transiciones más seguras y recorridos limpios y repetibles.
Procesa jugos claros o turbios, pulpas, concentrados lácteos, extractos vegetales y jarabes según horarios industriales. La película descendente protege la calidad al vacío.
La ingeniería puede alinear los efectos, el vacío y la integración del calor en todo el tren.
Las plantas pueden enviar el concentrado a UHT, desaireación o llenado aséptico con líneas cortas para limitar las pérdidas y simplificar las auditorías.
Los operadores gestionan las recetas del PLC, los puntos de ajuste y las alarmas desde las pantallas de la HMI, mientras que los enclavamientos coordinan las bombas, las válvulas y el vacío para garantizar la seguridad en los arranques y paradas. El sistema registra tendencias y registros de lotes para el control de calidad y las revisiones de la planta; la exportación de datos facilita la mejora continua.
El diseño de EASYREAL utiliza controles Siemens y componentes eléctricos de marca para mayor confiabilidad.
El evaporador admite tres modos de funcionamiento (por ejemplo, todos los efectos juntos, 3.º + 1.º o solo 1.º) para que las plantas puedan adaptarse a las oscilaciones de la materia prima, las ventanas tarifarias o el funcionamiento con carga parcial sin perder estabilidad.
CIP se ejecuta desde la misma HMI con pasos definidos y controles de temperatura/tiempo.
Comparta su ventana de alimentación (°Brix de entrada/salida o sólidos, viscosidad), carga diaria de eliminación de agua, temperatura permitida del producto y servicios públicos (grado/costos de vapor, energía, agua de enfriamiento).
Propondremos un recuento de efectos, opciones TVR/MVR, oportunidades de integración de calor y un diseño/P&ID con pasos de puesta en servicio y un plan de repuestos.
Contact EASYREAL: sales@easyreal.cn.
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