Os evaporadores de circulação forçada MVR combinam a tecnologia de recompressão mecânica de vapor (MVR) com a tecnologia de evaporação por circulação forçada, tornando-os dispositivos de evaporação rápidos e energeticamente eficientes.
1. Princípio de funcionamento
Etapa de pré-aquecimento: O líquido de alimentação entra primeiro no pré-aquecedor através de uma bomba de alimentação, trocando calor com o condensado gerado dentro do sistema para elevar sua temperatura.
Evaporação e Concentração: O líquido de alimentação pré-aquecido entra em um evaporador de circulação forçada, circulando em seu interior por meio de uma bomba de circulação. O líquido de alimentação é aquecido nos tubos de troca de calor do evaporador, gerando vapor secundário, enquanto é concentrado.
Compressão e Reutilização de Vapor: Após sair do separador do evaporador, o vapor secundário entra no compressor para ser comprimido. O vapor secundário comprimido tem sua temperatura e pressão aumentadas, e sua entalpia também aumenta. Em seguida, ele retorna como vapor de aquecimento para a câmara de aquecimento do evaporador para continuar aquecendo o líquido de alimentação.
Condensação e Circulação: O vapor de aquecimento condensa-se em condensado no lado do casco do evaporador e é descarregado do sistema. O condensado pode ser reciclado, melhorando ainda mais a eficiência térmica do sistema.
Controle de Automação: Todo o sistema é automatizado por meio de um sistema de controle PLC, que monitora parâmetros como temperatura, pressão e vazão em tempo real para garantir a operação estável do sistema.
2. Características estruturais
Os principais componentes de um evaporador de circulação forçada MVR incluem:
Aquecedor: Normalmente um trocador de calor de casco e tubos, com o material no lado dos tubos e o vapor no lado do casco. Múltiplos defletores no lado do casco aumentam a turbulência e melhoram a transferência de calor.
Câmara de Separação: Unidade vertical que separa vapor e líquido, facilita a sedimentação do material e promove o crescimento de cristais durante a evaporação.
Bomba de Circulação Forçada: Geralmente uma bomba de fluxo axial, adequada para aplicações de alta vazão e baixa pressão. Ela aumenta a vazão do material dentro do evaporador, prevenindo eficazmente a formação de incrustações no interior dos tubos.
Compressor: Normalmente um compressor do tipo Roots ou centrífugo; a escolha específica depende da taxa de evaporação e dos requisitos do processo.
Sistema de Filtragem: Utilizado para remover impurezas do vapor secundário, garantindo a pureza do vapor.
3. Vantagens e Aplicações
O evaporador de circulação forçada MVR oferece as seguintes vantagens:
Economia de energia e operação rápida: Ao recuperar o calor latente do vapor secundário, o consumo de energia é significativamente reduzido, resultando em baixos custos operacionais.
Design anti-incrustante: A bomba de circulação forçada cria um fluxo de material em alta velocidade dentro do evaporador, gerando turbulência e prevenindo eficazmente a formação de incrustações.
Ampla aplicabilidade: Adequado para o processamento de materiais de alta viscosidade, que cristalizam facilmente, que formam incrustações com facilidade ou que contenham sólidos.
Alto grau de automação: A operação automatizada é alcançada por meio de um sistema de controle PLC, reduzindo a intervenção manual.
Os evaporadores de circulação forçada MVR são amplamente utilizados nas indústrias química, alimentícia, farmacêutica, de dessalinização de água do mar e de tratamento de efluentes industriais.