Évaporateur à film tombant multi-effets
L'évaporateur répartit le produit en un film uniforme à l'intérieur de tubes verticaux. Le vide abaisse le point d'ébullition, ce qui permet une évaporation douce à un ΔT modéré, tandis que le film se déplace rapidement. Ce principe thermique préserve les ingrédients sensibles et limite l'encrassement.
La configuration à effets multiples achemine la vapeur secondaire d'un effet vers le chauffage du suivant à une pression plus basse, ce qui augmente le rendement en vapeur et réduit la demande de la chaudière.
Les installations peuvent être équipées d'un thermocompresseur à jet de vapeur (TVR) ou d'un recompresseur mécanique (MVR) pour recycler les vapeurs et éviter ainsi la combustion de combustible supplémentaire. La structure, la tuyauterie et les cuves sont dotées de surfaces de contact en acier inoxydable et présentent une conception sanitaire.
Le système de contrôle est basé sur la technologie Siemens et comprend des interfaces homme-machine (IHM) avec affichage des tendances, des interverrouillages et la gestion des recettes ; les opérateurs visualisent les points de consigne à l’écran et assurent la répétabilité des opérations d’un quart de travail à l’autre.
Les producteurs de produits alimentaires et de boissons concentrent les jus clairs et troubles, les pulpes, les sirops, les produits laitiers, le café et les extraits végétaux tout en maintenant une qualité élevée.
Le vide et un court séjour réduisent les notes de « cuisson » et la perte de couleur, ce qui améliore les résultats sensoriels en aval et les rendements du séchoir.
Les intermédiaires chimiques et pharmaceutiques bénéficient d'une faible contrainte thermique et d'un contrôle stable du vide.
Un ΔT modéré sous vide est essentiel pour la disponibilité et la qualité. Les composés aromatiques s'évaporent instantanément en cas de pression élevée ; le vide les protège et réduit les pertes par extraction.
Les règles d'hygiène exigent des surfaces de contact lisses en acier inoxydable et des cycles NEP automatisés avec paramètres enregistrés.
Cette conception industrielle offre aux opérateurs des points de consigne et des interverrouillages clairs, leur permettant de se concentrer sur le débit et la conformité plutôt que de lutter contre les dérives.
1. Réception et tamisage des aliments → stabiliser les solides, éliminer les grosses particules.
2. Préchauffage → augmenter la température d'alimentation pour atteindre une température permettant la formation d'un film stable.
3. Réglage du vide et vérification du condenseur → pression cible ; vérifier la capacité de refroidissement.
4. Répartition du film → mouiller tous les tubes uniformément ; protéger la valeur U et la saveur.
5. Effet 1 évaporation → évaporation de l'eau ; acheminer la vapeur pour chauffer l'effet suivant.
6. Transfert de vapeur à effet intermédiaire → cascade vers une pression plus basse ; recyclage de la chaleur latente.
7. Effet de l'évaporation N → concentration finale au ΔT le plus doux possible.
8. Séparation vapeur-liquide → éliminer l'entraînement ; protéger le condenseur et l'arôme.
9. Condensation et traitement des condensats → renvoyer les condensats propres aux collecteurs.
10. Réservoir de produit / unité suivante → raccordement à l'UHT, au désaérateur ou à la remplisseuse aseptique.
11. CIP → rinçage/alcalin/acide/rinçage final ; enregistrer la température et le temps.
A) Corps de film en chute libre
Structure : tubes verticaux avec collecteurs sanitaires et plaque tubulaire optimisée.
Objectif : former un film mince, par gravité, pour une évaporation douce et rapide.
Principe de fonctionnement : le vide abaisse le point d’ébullition ; le ΔT reste faible ; le temps de séjour reste court afin de préserver la saveur et la couleur.
Applications : jus, pulpes, produits laitiers, extraits.
Éléments distinctifs : coefficients de transfert thermique élevés et temps de passage court ; surfaces de contact hygiéniques en acier inoxydable.
Impact : haute qualité, moins d'encrassement, débit constant sur de longues distances.
B) Système de distribution de films
Structure : tête de distribution d'alimentation et dispositifs internes assurant une humidification uniforme de chaque tube.
Objectif : prévenir les taches et les traces de surchauffe sur les cloisons sèches.
Principe de fonctionnement : un taux d'humidification contrôlé maintient un film continu sur tous les tubes.
Application : essentielle pour les pulpes de fruits et les aliments composés de matières solides mélangées.
Éléments de différenciation : un mouillage uniforme maintient les valeurs U et allonge les longueurs de parcours.
Impact : moins d'arrêts pour le nettoyage ; qualité du produit stable au fil des équipes.
C) Préchauffeur et échangeurs de chaleur à effets multiples
Structure : préchauffeur et résistances de chauffage en série.
Objectif : réutiliser la chaleur latente de l'effet précédent afin de réduire la consommation de vapeur.
Principe de fonctionnement : la vapeur provenant de l'effet i chauffe l'effet i+1 à une pression inférieure.
Application : effets triples ou quadruples comme référence ; effets supplémentaires lorsque les utilités le justifient.
Éléments distinctifs : compatible avec les systèmes TVR/MVR et les sources de chaleur résiduelle.
Impact : meilleure économie de vapeur et coût au kilo inférieur.
D) Séparateurs vapeur-liquide
Structure : séparateurs verticaux/vortex avec désembueurs.
Objectif : éliminer les gouttelettes avant les condenseurs et les recompresseurs.
Principe de fonctionnement : l'entraînement est limité par la gravité et le contrôle du débit.
Application : tous les effets ; particulièrement le dernier effet pour la rétention des arômes.
Éléments de différenciation : condensats plus propres ; vide et charges du compresseur stables.
Impact : durée de vie accrue du matériel et réduction des pertes d'arômes.
E) Condenseur de surface et environnement sous vide
Structure : condenseur à calandre et tubes, circuit d'eau de refroidissement, pompes à vide/éjecteurs.
Objectif : convertir la vapeur en condensat et maintenir le vide au niveau cible.
Principe de fonctionnement : l'évacuation de la chaleur à une température d'approche stable stabilise la pression.
Applications : agroalimentaire, produits laitiers, chimie ; vide poussé pour les aliments thermosensibles.
Éléments différenciateurs : le vide constant améliore la qualité du produit et le bilan énergétique.
Impact : moins d'alarmes ; fonctionnement constant aux températures cibles.
F) Module TVR (Recompression Thermique de Vapeur)
Structure : éjecteur à jet de vapeur (sans pièces mobiles) avec commande de vapeur motrice.
Objectif : recomprimer un flux de vapeur et le réutiliser comme fluide caloporteur.
Principe de fonctionnement : la vapeur motrice entraîne la vapeur secondaire et augmente sa température/pression.
Application : lorsque la vapeur est disponible et que les dépenses d'investissement doivent rester modérées.
Éléments différenciateurs : simplicité et fiabilité « comme un effet supplémentaire ».
Impact : fortes économies sur les coûts d'exploitation par rapport aux trains classiques.
G) Module MVR (Recompression Mécanique de Vapeur)
Structure : souffleur/compresseur, entraînement du moteur, variateur de fréquence, gestion des condensats.
Objectif : recomprimer la majeure partie de la vapeur à l'aide d'électricité plutôt que de vapeur vive.
Principe de fonctionnement : le travail mécanique augmente la température de saturation pour une réutilisation comme élément chauffant principal.
Application : sites économes en électricité ou projets de décarbonation.
Points forts : faible demande spécifique en vapeur ; réduction de l'exposition aux combustibles fossiles.
Impact : réductions importantes de la consommation d'énergie et des émissions de CO₂ avec des profils thermiques stables.
H) Automate programmable + IHM et NEP automatisée
Structure : automate Siemens, interface homme-machine tactile, composants électriques de haute marque, gestion des recettes, interverrouillages ; fonction NEP intégrée et vannes.
Objectif : maintenir les points de consigne, afficher les tendances et raccourcir les changements de production grâce à des cycles NEP automatisés.
Principe de fonctionnement : régulation en boucle fermée de la température, des niveaux, du vide et des débits ; trois modes de fonctionnement disponibles pour des combinaisons d'effets.
Éléments distinctifs : commande indépendante Siemens, commande par liaison pour des transitions d’état sûres et composants de marques internationales.
Impact : moins d'opérateurs par ligne, des transitions plus sûres et des opérations propres et répétables.
Traitement industriel des jus clairs ou troubles, des pulpes, des concentrés laitiers, des extraits végétaux et des sirops. Le film protecteur préserve la qualité sous vide.
L'ingénierie permet d'harmoniser les effets, le vide et l'intégration thermique sur l'ensemble du train.
Les usines peuvent acheminer le concentré vers le traitement UHT, la désaération ou le remplissage aseptique par des lignes courtes afin de limiter les pertes et de simplifier les audits.
Les opérateurs gèrent les recettes, les points de consigne et les alarmes des automates programmables depuis des écrans IHM, tandis que des dispositifs de verrouillage coordonnent les pompes, les vannes et le vide pour garantir la sécurité des démarrages et des arrêts. Le système enregistre les tendances et les données de lots à des fins d'assurance qualité et d'audit de production ; l'exportation des données favorise l'amélioration continue.
La conception d'EASYREAL utilise des commandes Siemens et des composants électriques de marque pour une fiabilité optimale.
L'évaporateur prend en charge trois modes de fonctionnement (par exemple, tous les effets ensemble, 3e + 1er ou 1er seulement) afin que les usines puissent s'adapter aux fluctuations des matières premières, aux variations tarifaires ou au fonctionnement à charge partielle sans perdre en stabilité.
Le processus NEP (Nettoyage en Place) s'exécute depuis la même IHM (Interface Homme-Machine) avec des étapes définies et des contrôles de température/temps.
Partagez votre fenêtre d'alimentation (°Brix ou solides d'entrée/sortie, viscosité), la charge quotidienne d'élimination d'eau, la température admissible du produit et les utilités (qualité/coûts de la vapeur, énergie, eau de refroidissement).
Nous proposerons un décompte des effets, des options TVR/MVR, des possibilités d'intégration thermique, ainsi qu'un schéma/P&ID avec les étapes de mise en service et un plan de pièces de rechange.
Contact EASYREAL: sales@easyreal.cn.
