معدات التبخير والتركيز الأنبوبية

مبدأ العمل 

تُحقق معدات التبخير والتركيز الأنبوبية تبخير وتركيز المحلول بشكل أساسي من خلال التبادل الحراري بين حزم الأنابيب والمُبرِّد. ويمكن تصنيف المُبخِّرات الأنبوبية، حسب تصميمها، إلى أنواع مُختلفة، مثل المُبخِّرات أحادية التأثير، والمُبخِّرات متعددة التأثير، والمُبخِّرات ذات الدوران القسري. وبأخذ مُبخِّر الدوران القسري كمثال، فإن مبدأ عمله هو كما يلي: تتبادل المادة الحرارة مع البخار خارج أنابيب المُبخِّر، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته.

بعد ارتفاع درجة حرارة المحلول، ينقسم إلى مرحلتين: البخار والمحلول. يرتفع البخار إلى الفاصل، ويُفصل بواسطة مزيل الضباب، ثم يُرسل إلى الضاغط.

يقوم الضاغط بضغط البخار وإرساله إلى جانب غلاف المبخر كبخار تسخين، مما يحقق إعادة تدوير البخار الثانوي للتبخير المستمر.

يتدفق البخار الثانوي الناتج عن عملية التبخر من المادة، والذي يُركّز بعد ذلك في مادة فائقة التشبع، متبلورًا. تُخرَج المادة البلورية من أنبوب الدوران بواسطة مضخة تفريغ؛ ويدخل السائل الأم إلى مضخة الدوران القسري، وبفعل مضخة الدوران، يدخل إلى المبخر لمزيد من التبخير. وتستمر هذه الدورة من التبخر والتركيز والتبلور.

المزايا 

الهيكل المدمج: عادةً ما يكون للمبخرات الأنبوبية هيكل مدمج، حيث تشغل مساحة صغيرة وتسهل التركيب والصيانة.

كفاءة عالية في تبادل الحرارة: يُتيح تبادل الحرارة بين حزمة الأنابيب والمُبرِّد التبخير السريع. كما تستخدم بعض المُبخِّرات الأنبوبية المتطورة تقنية نقل حرارة مُحسَّنة، مما يُحسِّن كفاءة تبادل الحرارة بشكل أكبر.

مجموعة واسعة من التطبيقات: مناسبة لاحتياجات التبخر المختلفة، مثل تركيز الأغذية، واستخلاص الأدوية، والمعالجة الكيميائية.

مناسب للمواد ذات اللزوجة العالية: يمكن للمبخرات الأنبوبية، مثل مبخرات الدورة القسرية، التعامل مع المواد ذات اللزوجة العالية التي تحتوي على جزيئات.

العيوب:

متطلبات جودة المياه العالية: عادةً ما يكون المبرد في المبخرات الأنبوبية هو الماء أو المحلول الملحي، مما يتطلب مراقبة صارمة لجودة المياه لتجنب تراكم الترسبات والتآكل الذي يؤثر على أداء المبخر.

تكاليف الصيانة المرتفعة: قد يؤدي الاستخدام طويل الأمد إلى تدهور الأداء بسبب تراكم الترسبات والتآكل، مما يتطلب التنظيف والصيانة المنتظمة، مما يزيد من تكاليف الصيانة والوقت.

شحنة مبرد أكبر: بالمقارنة مع بعض الأنواع الأخرى من المبخرات، تتطلب المبخرات الأنبوبية عادةً شحنة مبرد أكبر، مما يزيد من خطر تسرب المبرد ويسبب تلوثًا بيئيًا محتملًا.

سيناريوهات التطبيق

تُستخدم معدات التبخير والتركيز من النوع الأنبوبي على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

صناعة الأغذية: تستخدم لتركيز عصير الفاكهة، وتركيز الحليب، وتركيز الشراب، وما إلى ذلك.

صناعة الأدوية: تستخدم لتركيز مستخلصات الأدوية ومستخلصات الطب الصيني التقليدي وما إلى ذلك.

الصناعة الكيميائية: تستخدم لتبخير وتركيز المحاليل الكيميائية المختلفة، مثل تبخير وتركيز مياه الصرف الصحي المحتوية على كبريتات المغنيسيوم.

تُستخدم معدات التبخير والتركيز من النوع الأنبوبي على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي بسبب سرعتها وإمكانية تطبيقها على نطاق واسع، وهي مناسبة بشكل خاص للتطبيقات ذات المتطلبات العالية لكفاءة التبخير وجودة المنتج.