L’évaporateur est un élément très important parmi les quatre composants majeurs de la réfrigération. Le liquide condensé à basse température traverse l'évaporateur, échange de la chaleur avec l'air extérieur, se vaporise et absorbe la chaleur et obtient l'effet de réfrigération. L'évaporateur est principalement composé d'une chambre de chauffage et d'une chambre d'évaporation. La chambre de chauffage fournit au liquide la chaleur nécessaire à l'évaporation, provoquant l'ébullition et la vaporisation du liquide ; la chambre d'évaporation sépare complètement les phases gazeuse et liquide.
Les évaporateurs sont divisés en trois types selon la pression de fonctionnement : pression normale, pression et pression réduite. Selon le mouvement de la solution dans l'évaporateur, elle se divise en :
1.Type de circulation. La solution bouillante traverse la surface chauffante plusieurs fois dans la chambre de chauffage, comme le type à tube de circulation central, le type à panier suspendu, le type à chauffage externe, le type Levin et le type à circulation forcée, etc.
2. type unidirectionnel. La solution bouillante traverse une fois la surface chauffante de la chambre de chauffage et le liquide concentré est déchargé sans flux de circulation, comme le type de film montant, le type de film descendant, le type de film d'agitation et le type de film centrifuge.
3.Type de contact direct. Le fluide caloporteur est en contact direct avec la solution de transfert de chaleur, comme un évaporateur à combustion immergé. Pendant le fonctionnement du dispositif d'évaporation, une grande quantité de vapeur de chauffage est consommée. Afin d'économiser la vapeur de chauffage, un dispositif d'évaporation multi-effets et un évaporateur à recompression de vapeur peuvent être utilisés. Les évaporateurs sont largement utilisés dans l’industrie chimique, l’industrie légère et d’autres départements.
1. Selon la méthode d’évaporation :
Évaporation naturelle : c'est-à-dire que la solution s'évapore à une température inférieure au point d'ébullition, comme le sel de l'eau de mer. Dans ce cas, comme le solvant se vaporise uniquement à la surface de la solution, le taux de vaporisation du solvant est faible.
Évaporation bouillante : Chauffer une solution jusqu’à son point d’ébullition la fait s’évaporer à l’état d’ébullition. Les opérations industrielles d’évaporation sont essentiellement de ce type.
2. Selon le mode de chauffage :
Le chauffage direct par source de chaleur est un processus d'évaporation dans lequel le carburant est mélangé à l'air et la flamme à haute température et la fumée produite par la combustion sont directement injectées dans la solution évaporée par une buse pour chauffer la solution et vaporiser le solvant.
Le chauffage indirect par source de chaleur est transféré à la solution évaporée à travers les parois du conteneur. C’est-à-dire le processus de transfert de chaleur effectué dans l’échangeur de chaleur à paroi de séparation.
3. Selon la pression de service :
Il peut être divisé en opérations d’évaporation à pression normale, sous pression et à pression réduite (sous vide). Bien entendu, les matériaux sensibles à la chaleur tels que les solutions antibiotiques, les jus de fruits, etc. doivent être traités sous pression réduite. Les matériaux à haute viscosité doivent être évaporés à l'aide de sources de chaleur sous pression à haute température (telles que de l'huile thermique, du sel fondu, etc.)
4. Score par efficacité :
Elle peut être divisée en évaporation à effet unique et à effet multiple. Si la vapeur secondaire générée par l’évaporation est directement condensée et n’est plus utilisée, on parle d’évaporation à simple effet. Si la vapeur secondaire est utilisée comme vapeur de chauffage à effet suivant et que plusieurs évaporateurs sont connectés en série, le processus d'évaporation est appelé évaporation à effets multiples.
L'évaporation est une opération unitaire qui utilise le chauffage pour chauffer une solution contenant des solutés non volatils jusqu'à un état d'ébullition afin qu'une partie du solvant soit vaporisée et éliminée, augmentant ainsi la concentration du soluté dans le solvant. Il existe les cas suivants où les opérations d'évaporation sont appliquées dans la production industrielle :
1. Concentrer des solutions diluées pour produire directement des produits ou retraiter des solutions concentrées (telles que le refroidissement et la cristallisation) pour produire des produits solides, tels que la concentration de solution électrolytique de soude caustique, la concentration de solutions aqueuses de sucre et la concentration de divers jus de fruits.
2. Concentrer la solution et récupérer le solvant en même temps, comme la concentration et la débenzénisation de la solution benzénique de pesticides organophosphorés, l'évaporation du lixiviat d'alcool dans la production de médecine traditionnelle chinoise, etc.
3. Afin d'obtenir des solvants purs, comme le dessalement de l'eau de mer, etc.
En bref, les opérations d’évaporation sont largement utilisées dans l’industrie chimique, l’industrie agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique, etc.
