Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm, hóa chất và chiết xuất thảo dược, cô đặc là một bước xử lý then chốt nhằm loại bỏ dung môi (thường là nước) để tăng nồng độ chất hòa tan, kéo dài thời gian bảo quản hoặc chuẩn bị cho các giai đoạn chế biến tiếp theo. Trong số các thiết bị cô đặc, Máy cô đặc 2 nồi (Two-effect Evaporator) nổi lên như một giải pháp công nghệ tiên tiến, được thiết kế để không chỉ đạt hiệu suất cô đặc cao mà còn tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, mang lại lợi ích kinh tế vượt trội so với các hệ thống cô đặc đơn giản.
1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY CÔ ĐẶC 2 NỒI
1.1 Cấu tạo cơ bản của Máy cô đặc 2 nồi
Máy cô đặc 2 nồi bao gồm hai đơn vị cô đặc hoạt động nối tiếp nhau, được gọi là Nồi 1 (Effect 1) và Nồi 2 (Effect 2). Các bộ phận chính của hệ thống bao gồm:
- Hai nồi cô đặc (hoặc buồng bốc hơi): Mỗi nồi có bộ phận gia nhiệt, buồng hơi và buồng chứa dịch lỏng.
- Bộ phận gia nhiệt: Thường sử dụng hơi nước nóng công nghiệp.
- Hệ thống tuần hoàn và bơm: Đảm bảo dịch lỏng được lưu thông qua buồng gia nhiệt.
- Thiết bị ngưng tụ (Condenser): Dùng để ngưng tụ hơi thứ cấp thoát ra từ nồi cuối cùng.
- Hệ thống chân không: Tạo áp suất âm trong nồi cuối cùng (thường là Nồi 2) để hạ thấp nhiệt độ sôi.
1.2 Nguyên lý hoạt động “Tận dụng hơi thứ cấp”
Điểm khác biệt và ưu việt nhất của máy cô đặc 2 nồi chính là nguyên lý sử dụng hơi thứ cấp (hơi nước bốc ra từ dịch lỏng) của nồi trước để làm nguồn nhiệt cho nồi sau, giúp tiết kiệm đáng kể hơi nước mới.
- Nồi 1 (High-Temperature Effect):
- Dịch lỏng (nguyên liệu) được đưa vào Nồi 1.
- Nguồn nhiệt chính là hơi nước bão hòa công nghiệp được cung cấp vào bộ phận gia nhiệt của Nồi 1.
- Dịch lỏng sôi và bốc hơi. Hơi bốc ra (gọi là hơi thứ cấp 1) có nhiệt độ cao.
- Nồi 2 (Low-Temperature Effect):
- Hơi thứ cấp 1 từ Nồi 1 được dẫn trực tiếp vào bộ phận gia nhiệt của Nồi 2, đóng vai trò là nguồn nhiệt để đun sôi dịch lỏng trong Nồi 2.
- Nồi 2 được duy trì ở áp suất chân không thấp hơn Nồi 1, giúp dịch lỏng trong Nồi 2 sôi ở nhiệt độ thấp hơn hơi thứ cấp 1. Điều này đảm bảo quá trình truyền nhiệt diễn ra hiệu quả.
- Dịch lỏng đã cô đặc một phần từ Nồi 1 có thể được chuyển sang Nồi 2 để tiếp tục cô đặc (cấu hình cùng chiều – forward feed) hoặc ngược lại (ngược chiều – backward feed), tùy thuộc vào tính chất của nguyên liệu.
- Hơi thứ cấp 2 bốc ra từ Nồi 2 được dẫn đến thiết bị ngưng tụ và thải ra ngoài.
Tóm lại, cứ mỗi kg hơi nước công nghiệp được cấp vào, hệ thống 2 nồi có thể bốc hơi được gần 2 kg nước, từ đó gần như tăng gấp đôi hiệu suất sử dụng năng lượng so với máy cô đặc đơn nồi.
2. PHÂN LOẠI VÀ CÁC DÒNG MÁY CÔ ĐẶC PHỔ BIẾN
Máy cô đặc 2 nồi thường được phân loại dựa trên cơ chế gia nhiệt và hình dạng:
- Máy cô đặc tuần hoàn tự nhiên (Natural Circulation): Dịch lỏng lưu thông nhờ sự khác biệt về mật độ giữa lỏng và hơi. Đơn giản, chi phí thấp, nhưng hiệu suất truyền nhiệt không cao bằng bơm cưỡng bức.
- Máy cô đặc tuần hoàn cưỡng bức (Forced Circulation): Sử dụng bơm để đẩy dịch lỏng qua bộ phận gia nhiệt với tốc độ cao. Thích hợp cho dịch lỏng có độ nhớt cao, dễ kết tinh hoặc dễ đóng cặn, đảm bảo truyền nhiệt tốt và giảm thiểu fouling.
- Máy cô đặc màng rơi (Falling Film): Dịch lỏng chảy thành một màng mỏng dọc theo bề mặt gia nhiệt. Thường được sử dụng cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt (như sữa, nước ép trái cây) do thời gian lưu giữ dịch lỏng ngắn.
3. ƯU ĐIỂM VƯỢT TRỘI CỦA MÁY CÔ ĐẶC 2 NỒI
Sự phức tạp về cấu tạo của máy cô đặc 2 nồi mang lại nhiều lợi ích kinh tế và kỹ thuật quan trọng:
Hiệu quả Năng lượng (Tiết kiệm hơi) | Đây là ưu điểm lớn nhất. Nhờ sử dụng lại hơi thứ cấp của nồi trước làm nguồn nhiệt cho nồi sau, máy cô đặc 2 nồi giúp tiết kiệm từ đến lượng hơi nước công nghiệp so với việc sử dụng hai máy cô đặc đơn nồi độc lập. Điều này làm giảm đáng kể chi phí vận hành và chi phí nhiên liệu (than, dầu, gas). |
Xử lý Nhiệt Nhẹ nhàng (Đối với nồi chân không) |
Bằng cách duy trì chân không cao trong Nồi 2, nhiệt độ sôi của dịch lỏng được hạ xuống đáng kể (thường dưới ). Điều này cực kỳ quan trọng đối với các ngành công nghiệp xử lý các nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt như:
|
Tăng Công suất và Năng suất | Với cùng một lượng hơi nước đầu vào, hệ thống 2 nồi có khả năng bốc hơi gấp đôi, giúp tăng công suất xử lý nguyên liệu thô mà không cần tăng cường cơ sở hạ tầng cung cấp hơi. |
Tính Linh hoạt trong Vận hành | Hệ thống cho phép lựa chọn các cấu hình cấp liệu khác nhau (cùng chiều, ngược chiều, song song) để tối ưu hóa quá trình cô đặc dựa trên tính chất của sản phẩm (ví dụ: cấp liệu ngược chiều thích hợp cho dịch lỏng có độ nhớt tăng cao khi cô đặc). |
4. ỨNG DỤNG ĐA DẠNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Máy cô đặc 2 nồi là thiết bị không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực sản xuất quy mô lớn:
- Công nghiệp Dược phẩm & Thảo dược: Cô đặc dịch chiết dược liệu (như Cao Atisô, Cao Lá sen, các loại Cao thuốc) để tạo ra thành phẩm dạng cao đặc hoặc chuẩn bị cho quá trình sấy phun.
- Công nghiệp Thực phẩm & Đồ uống: Cô đặc sữa, nước trái cây cô đặc, nước sốt cà chua, đường lỏng, và các loại gia vị lỏng.
- Công nghiệp Hóa chất: Cô đặc dung dịch muối, axit, hoặc tái chế dung môi.
- Công nghiệp Môi trường: Cô đặc nước thải có nồng độ muối hoặc hóa chất cao để giảm thể tích và thu hồi chất rắn.
Máy cô đặc 2 nồi đại diện cho một bước tiến công nghệ trong lĩnh vực xử lý nhiệt. Bằng cách tái sử dụng nhiệt năng hiệu quả, hệ thống này không chỉ giải quyết bài toán tiết kiệm chi phí năng lượng đang ngày càng trở nên cấp bách mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về chất lượng sản phẩm (bảo toàn hoạt chất và hương vị) thông qua khả năng cô đặc chân không ở nhiệt độ thấp. Đầu tư vào máy cô đặc 2 nồi là một quyết định chiến lược, giúp các doanh nghiệp nâng cao năng lực sản xuất, tối ưu hóa chi phí vận hành và tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Tham khảo thêm sản phẩm: https://maykhuayachau.net/san-pham/may-co-dac-chan-khong/
Video tham khảo sản phẩm:
Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI SẢN XUẤT CHẾ TẠO CƠ KHÍ Á CHÂU
Địa chỉ: Lô I.9/1 Đường số 5, KCN Vĩnh Lộc, P. Bình Hưng Hoà B, Quận Bình Tân, TPHCM
Hotline: 0902.804.600
Email: nvkd1.achau@gmail.com
Đánh giá Máy cô đặc 2 nồi