0102030405
เครื่องระเหยสุญญากาศแบบผลเดียวที่ให้ความร้อนจากภายนอก
คำอธิบาย
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องระเหยแบบผลเดี่ยว หมายถึง เครื่องระเหยเพียงเครื่องเดียวที่ไม่ใช้ไอน้ำทุติยภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างการระเหยของสารละลายอีกต่อไป ในการผลิตขนาดใหญ่ การระเหยน้ำปริมาณมากจำเป็นต้องใช้ไอน้ำปฐมภูมิปริมาณมาก เพื่อลดการใช้ไอน้ำปฐมภูมิ ไอน้ำทุติยภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตจะถูกส่งเข้าไปในเครื่องระเหยเครื่องที่สองเพื่อใช้ในการให้ความร้อน ไอน้ำทุติยภูมิที่เกิดขึ้นจากเครื่องระเหยเครื่องที่สองยังสามารถถูกส่งเข้าไปในเครื่องระเหยเครื่องที่สามเพื่อใช้ในการให้ความร้อนได้อีกด้วย โดยแต่ละเครื่องระเหยจะเรียกว่าเครื่องระเหยปฐมภูมิ และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป ในลักษณะนี้ เครื่องระเหยหลายเครื่องจะถูกเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมเพื่อสร้างเครื่องระเหยแบบผลหลาย
ส่วนประกอบ
1. เครื่องอุ่นล่วงหน้าและเครื่องทำความร้อน
ในกรณีส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์ที่จะระเหยจะต้องถูกอุ่นให้เดือดก่อนเข้าสู่ห้องทำความร้อน โดยปกติแล้วจะใช้เครื่องอุ่นแบบท่อตรงหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเพื่อทำหน้าที่นี้
2. เครื่องระเหย
การเลือกประเภทของเครื่องระเหยที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะแต่ละประเภทและลักษณะของผลิตภัณฑ์
3. ตัวคั่น
เครื่องระเหยแต่ละเครื่องจะมีตัวแยกสำหรับแยกไอน้ำและของเหลว เลือกใช้ตัวแยกประเภทต่างๆ ตามขอบเขตการใช้งาน เช่น ตัวแยกแบบแรงเหวี่ยง ตัวแยกแบบแรงโน้มถ่วง หรือตัวแยกที่มีส่วนประกอบภายใน ในการออกแบบ ต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญ เช่น ประสิทธิภาพการแยก การลดลงของความดัน และความถี่ในการทำความสะอาด
4. ตัวเก็บประจุ
ในบางสถานการณ์ ความร้อนจากไอน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการระเหยจะถูกนำไปใช้ในการให้ความร้อนแก่เครื่องระเหยแบบหลายขั้นตอนและเครื่องอุ่นล่วงหน้าในขั้นตอนถัดไป หรือใช้ในการอัดไอน้ำเป็นตัวกลางในการให้ความร้อน อย่างไรก็ตาม ไอน้ำที่เหลือจากขั้นตอนสุดท้ายของอุปกรณ์ระเหยไม่สามารถนำมาใช้ในลักษณะนี้ได้และต้องถูกควบแน่น อุปกรณ์ระเหยสามารถติดตั้งคอนเดนเซอร์แบบพื้นผิว คอนเดนเซอร์แบบสัมผัส หรือคอนเดนเซอร์แบบระบายความร้อนด้วยอากาศได้
5. ระบบไล่แก๊ส/ระบบสุญญากาศ
ใช้ปั๊มสุญญากาศเพื่อรักษาระดับสุญญากาศในอุปกรณ์ระเหย ปั๊มเหล่านี้จะระบายอากาศที่รั่วและก๊าซที่ไม่ควบแน่นออกจากอุปกรณ์ รวมถึงก๊าซที่ละลายอยู่ในของเหลวที่เข้ามาในระหว่างการป้อนของเหลว สำหรับการใช้งานนี้ สามารถใช้ปั๊มเจ็ทและปั๊มวงแหวนของเหลวที่เหมาะสมได้ตามขนาดและโหมดการทำงานของอุปกรณ์ระเหย
6. ปั๊ม
เนื่องจากเงื่อนไขการออกแบบและการใช้งานที่ซับซ้อน การเลือกปั๊มจึงต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ เกณฑ์การเลือก ได้แก่ คุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ แรงดันดูด อัตราการไหล และอัตราส่วนการอัดในอุปกรณ์ระเหย สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดต่ำ มักใช้ปั๊มแบบแรงเหวี่ยง ส่วนผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงต้องใช้ปั๊มแบบปริมาตรคงที่ ผลิตภัณฑ์บางชนิดที่มีของแข็งหรือผลึกอาจใช้ปั๊มประเภทอื่น เช่น ปั๊มใบพัด ควรพิจารณาประเภท ขนาด ความเร็ว ซีลเชิงกล และวัสดุของปั๊มตามสถานการณ์การใช้งานเฉพาะและเงื่อนไขการใช้งานที่เกี่ยวข้อง
7. ระบบทำความสะอาด
อุปกรณ์อาจเกิดคราบตะกรันขึ้นหลังจากใช้งานไปได้ระยะหนึ่ง ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด ในกรณีส่วนใหญ่ การทำความสะอาดด้วยสารเคมีสามารถขจัดคราบตะกรันและสิ่งสกปรกอื่นๆ ได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ อุปกรณ์ระเหยน้ำจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นบางอย่าง เช่น ถังบรรจุสารทำความสะอาด ปั๊มเพิ่มเติม และวาล์วท่อส่ง อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้สามารถทำความสะอาดอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "การทำความสะอาดในสถานที่" หรือ CIP การเลือกวิธีการทำความสะอาดควรขึ้นอยู่กับประเภทของคราบตะกรัน สารทำความสะอาดจะแทรกซึมเข้าไปในชั้นคราบแข็ง ละลายหรือสลายคราบแข็ง ทำความสะอาดพื้นผิวของเครื่องระเหยน้ำอย่างทั่วถึง และหากจำเป็น ก็จะฆ่าเชื้อโรคบนพื้นผิวด้วย
8. เครื่องขัดพื้นด้วยไอน้ำ
หากอุปกรณ์ไม่ได้ให้ความร้อนด้วยไอน้ำดิบ แต่ใช้ไอน้ำเหลือทิ้ง เช่น ไอน้ำจากเครื่องอบผ้า เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและการเกิดตะกรันในห้องให้ความร้อนของอุปกรณ์ระเหยจากไอน้ำเหล่านี้ จะต้องทำความสะอาดห้องให้ความร้อนอย่างทั่วถึงก่อนนำเข้าใช้งาน
9. ระบบขัดเงาคอนเดนเสท
แม้ว่าการแยกหยดน้ำขนาดเล็กจะทำได้ดีมากแล้ว แต่คุณภาพของสารควบแน่นอาจยังไม่บริสุทธิ์ตามที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผลิตภัณฑ์มีส่วนประกอบที่ระเหยได้ ในการใช้งานที่แตกต่างกัน สารควบแน่นสามารถทำให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นได้โดยใช้หอแยกกลั่นหรือระบบกรองด้วยเมมเบรน
10. วัสดุ
วัสดุที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ระเหยจะถูกกำหนดตามความต้องการของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด โดยส่วนใหญ่จะใช้สแตนเลส แต่หากมีความต้องการพิเศษ อาจใช้โลหะผสมฮาสเทลลอย ไทเทเนียม นิกเกล ทองแดง กราไฟต์ ยางเคลือบเหล็ก วัสดุสังเคราะห์ ฯลฯ ก็ได้