L'applicazione dei sistemi a circuito chiuso sotto vuoto ad anello d'acqua nella produzione

Questa è una spiegazione dettagliata e sistematica dell'applicazione dei sistemi a circuito chiuso sotto vuoto ad anello d'acqua nella produzione industriale. Queste apparecchiature sono fondamentali nell'industria moderna, soprattutto in settori come quello chimico, farmaceutico e alimentare.

I. Concetto fondamentale: che cos'è un sistema a circuito chiuso sotto vuoto ad anello d'acqua?

Per prima cosa, analizziamo e comprendiamo questa apparecchiatura:

Pompa per vuoto ad anello liquido: l'unità principale di pompaggio del gas. Il suo principio di funzionamento prevede una girante che ruota eccentricamente all'interno di un corpo pompa, proiettando acqua contro la parete del corpo per formare un anello liquido in movimento. Questo crea camere di espansione e contrazione periodiche tra l'anello liquido e la girante, ottenendo aspirazione, compressione e scarico.

Sistema a circuito chiuso: questo è il miglioramento chiave. Nelle tradizionali pompe ad anello liquido, il fluido di lavoro (acqua) è esposto all'atmosfera, consumando acqua e potenzialmente causando scarichi contaminati. Il "Closeddhhh significa:

Il fluido di lavoro (solitamente acqua, ma a volte anche refrigerante o un liquido speciale) viene continuamente ricircolato in un circuito sigillato.

Il sistema solitamente comprende uno scambiatore di calore (raffreddatore) e un serbatoio di separazione.

Il calore generato dalla pompa che comprime il gas viene rimosso dallo scambiatore di calore. Il fluido di lavoro raffreddato viene quindi restituito alla pompa, creando un ciclo continuo ed efficiente.

In parole povere, un sistema a circuito chiuso con vuoto ad anello d'acqua = pompa per vuoto ad anello d'acqua + un sistema di raffreddamento e recupero a supporto.

II. Componenti principali e loro funzioni

Un tipico sistema a circuito chiuso è costituito da:

Pompa per vuoto ad anello d'acqua: la fonte di energia per creare il vuoto.

Serbatoio separatore gas-acqua: separa la miscela gas-liquido scaricata dalla pompa. Il gas viene scaricato in atmosfera o in un sistema di recupero; il fluido di lavoro viene trattenuto.

Scambiatore di calore: raffredda il fluido di lavoro riscaldato dalla pompa, mantenendo una temperatura di esercizio e prestazioni di vuoto ottimali.

Pompa di circolazione: fornisce la forza motrice per il fluido di lavoro all'interno del circuito chiuso.

Tubazioni, valvole e sistema di controllo: collega tutti i componenti e consente il controllo automatizzato.

III. Aree applicative principali nella produzione

Grazie alla sua capacità di fornire un vuoto pulito e stabile, in grado di gestire gas condensabili, questo sistema è ampiamente utilizzato in:

1. Industria chimica

Distillazione/rettifica sotto vuoto: abbassa il punto di ebollizione dei materiali, previene la decomposizione termica o la coking di sostanze sensibili al calore, migliorando la qualità e la resa del prodotto.

Concentrazione sotto vuoto: evapora i solventi dalle soluzioni per aumentarne la concentrazione.

Essiccazione sotto vuoto: rimuove l'umidità o i solventi a basse temperature, in modo efficiente e con un danno minimo alla struttura del prodotto.

Filtrazione sotto vuoto: abbinata ad apparecchiature di filtrazione per rimuovere rapidamente il filtrato, aumentando velocità ed efficienza.

2. Farmaceutica e bioingegneria

Sintesi farmaceutica: molte reazioni richiedono condizioni di vuoto rigorose.

Recupero solventi: recupera solventi organici costosi dalle miscele di reazione. Il sistema a circuito chiuso li condensa e li recupera efficacemente.

Liofilizzazione: componente fondamentale degli essiccatori a congelamento, che fornisce il vuoto necessario per la fase di sublimazione.

Concentrazione e cristallizzazione: Concentrazione degli estratti e cristallizzazione dei principi attivi farmaceutici.

3. Industria alimentare

Concentrazione sotto vuoto: concentrazione di succhi, latte, sciroppi, ecc., per preservare sapore, colore e sostanze nutritive.

Deaerazione sotto vuoto: rimozione dell'ossigeno disciolto dagli alimenti liquidi per prevenirne l'ossidazione e prolungarne la durata di conservazione.

Confezionamento sottovuoto degli alimenti: fornitura di una fonte di vuoto per macchine confezionatrici di grandi dimensioni o continue.

4. Altri settori industriali

Settore energetico: mantenimento del vuoto nei condensatori delle turbine.

Industria metallurgica: fusione sotto vuoto e degasaggio.

Industria elettronica: alcuni processi nella produzione di semiconduttori.