Principio - Concentratori ed evaporatori sottovuoto a basso consumo energetico

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Principio

L’evaporatore/concentratore è una macchina per il trattamento di liquidi a base acquosa.
Esso sfrutta l'effetto combinato del vuoto (4÷6 KPa assoluti) e della pompa di calore per ottenere l’ebollizione dei liquidi a bassa temperatura (25÷35°C).
L'utilizzo di tale sistema avviene all'interno di un reattore dove sono alloggiate due serpentine, destinate una a riscaldare il liquido da trattare (camera di ebollizione) (2) e l'altra a condensare l'evaporato prodotto (camera di condensazione) (4).
Il liquido da trattare (prodotto) viene aspirato nella camera di evaporazione per effetto della depressione creata al suo interno dal sistema del vuoto.
Raggiunta la concentrazione desiderata il reattore viene scaricato tramite pompa (8).
II reattore viene mantenuto sottovuoto da una pompa (6) accoppiata ad un eiettore (5) che nella prima fase aspira aria presente nel medesimo e successivamente aspira il condensato prodotto nel serbatoio del distillato (7).
Le calorie richieste per l’ebollizione e l’evaporazione del liquido, così come le frigorie necessarie per la condensazione del vapore d’acqua, sono fornite da un circuito a pompa di calore.
Un compressore (1) sposta nella serpentina di ebollizione il gas frigorigeno (freon) utilizzato alla pressione corrispondente ad una temperatura di circa 50°C.
In questa fase il cambio di stato del freon avviene cedendo calore al liquido da trattare iniziando la fase di ebollizione ed evaporazione.
All'uscita della serpentina di ebollizione, il freon necessita di ulteriore sottoraffreddamento; questo avviene tramite uno scambiatore (sottoraffreddatore) (3) che garantisce un bilancio termico adeguato.
Successivamente mediante il passaggio del freon da una valvola di espansione (9), il gas passa nella serpentina di condensazione.
In questa fase il cambio di stato del freon avviene assorbendo calore dal vapore d’acqua iniziando la fase di condensazione.
Il ciclo si chiude con il ritorno del gas frigorigeno (freon) al compressore (1).

(1) compressore
(2) camera di ebollizione
(3) sottoraffreddatore
(4) camera di condensazione
(5) eiettore
(6) pompa del vuoto
(7) serbatoio del distillato
(8) pompa di scarico
(9) valvola di espansione

 
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