เครื่องระเหย
เครื่องระเหย (อังกฤษ: evaporator) เป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหนึ่งที่ช่วยในการระเหยโดยใช้การถ่ายเทความร้อนแบบนำและการพา ซึ่งให้พลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอ ภายในเครื่องระเหย ของเหลวที่ไหลเวียนจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีความดันบรรยากาศหรือความดันลดลง ทำให้ของเหลวนั้นเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดปกติภายใต้ความดันบรรยากาศ
ส่วนประกอบหลักสี่อย่างของเครื่องระเหยคือ:
- ท่อหรือช่องทางที่สารทำความเย็นเหลวไหลเวียน
- ครีบหรือพื้นผิวเพิ่มประสิทธิภาพอื่น ๆ เพื่อเพิ่มพื้นที่ถ่ายเทความร้อน
- แหล่งความร้อน เช่น ไอน้ำหรือก๊าซจากการเผาไหม้ที่ส่งผ่านไปยังท่อ
- การกลั่นตัวของไอระเหยเข้าสู่ระบบท่อทางออก
ความร้อนถูกถ่ายเทไปยังของเหลวภายในผนังท่อผ่านการนำความร้อน ซึ่งให้พลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการระเหย กระแสการพาความร้อนภายในท่อยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนอีกด้วย
มีการออกแบบเครื่องระเหยที่หลากหลายซึ่งเหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน รวมถึงแบบเปลือกและท่อ แบบแผ่น และแบบท่วม โดยทั่วไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การกลั่นน้ำทะเล การผลิตพลังงาน และการปรับอากาศ เครื่องระเหยแบบแผ่นให้ความกะทัดรัด ขณะที่การออกแบบหลายขั้นตอนช่วยให้มีอัตราการระเหยสูงขึ้นโดยใช้ความร้อนน้อยลง ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องระเหยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน คุณสมบัติของวัสดุท่อ/แผ่น รูปแบบการไหล และคุณภาพไอที่ได้รับ
เทคนิคการควบคุมขั้นสูง เช่น การตรวจจับการเกิดคราบสกปรกแบบออนไลน์ ช่วยรักษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องระเหยเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ การสร้างแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคณนา (CFD) และความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการเคลือบพื้นผิวยังคงช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการถ่ายเทความร้อนและมวล ทำให้เกิดการสร้างไอที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น เครื่องระเหยมีความสำคัญต่อหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากความสามารถในการแยกเฟสผ่านกระบวนการเปลี่ยนสถานะที่ควบคุมได้
อ้างอิง
[แก้]
- Fennema, Owen R., Marcus Karel, and Daryl B. Lund. Physical Principles of Food Preservation. Marcel Deker, Inc. New York and Basel, 1975.
- Krijgsman, Ir J., principal scientist and research project manager, Gist-brocades, Delft and Delft University of Technology, Delft, and The Netherlands. Product Recovery in Bioprocess Technology. Butterworth-Heinemann, 1992.
