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Fallfilmverdampfer kommen weitläufig in der Chemischen
Industrie, der Nahrungsmittelindustrie sowie im Papier verarbeitenden Gewerbe
und in der Meerwasserentsalzung zum Einsatz. Dieser Apparatetyp ist durch das
Fehlen einer statischen Flüssigkeitssäule gekennzeichnet. Diese führt
dazu, dass die Verdampfung bei kleinen treibenden Temperaturdifferenzen
stattinden kann. Typischerweise beträgt die Temperaturdifferenz zwischen
Heizmedium und zu verdampfender Flüssigkeit 3 - 8C. Dieses ist beträchtlich
weniger als in anderen Verdampfertypen wie Umlaufverdampfern und
Robertverdampfern in denen die treibende mittlere Temperaturdifferenz
typischerweise zwischen 15 und 30C liegt. In Vakuumanwendungen ist dieser
Verdampfertyp im allgemeinen auch bezüglich des Stabilitätsverhaltens dem
Naturumlaufverdampfern überlegen.
Dieses ermöglicht die Verdampfung bei sehr geringen Absolutdrücken d.h.
Verdampfungstemperaturen durchzuführen. Auch die Verweilzeit der zu
verdampfenden Flüssigkeit im Apparat kann extrem kurz sein
Gerade bei der Verdampfung von temperaturempfindlichen Flüssigkeiten sind
dieses die Hauptvorteile dieses Verdampfertyps.
Als Beispiel sei hier die
Eindampfung von Fruchtsäften wie Orangensaft genannt. Hierbei wird der
Wasseranteil soweit wie möglich verringert, um beispielsweise Transportkosten
einzusparen.
Um wertvolle Vitamine im Konzentrat zu erhalten muss die Verdampfung bei
geringen Temperaturen durchgeführt werden. Auch bei Flüssigkeiten welche bei höheren Wandtemperaturen zur Belagbildung
neigen werden Fallfilmverdampfer erfolgreich eingesetzt werden um diese zu
vermeiden.
Die Verdampfer können in vertikaler als auch horizontaler
Bauform ausgeführt werden.
Bei Vertikaler Bauweise spricht man im allgemeinen von Vertikalrohr
Fallfilmverdampfern. In horizontaler Bauweise von Horizontalrohr
Rieselfilmverdampfern
Zusammenfassende Merkmale:
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Sehr kurze Verweilzeit in den Rohren, d.h. geringer hold-up
und Inventory
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Im allgemeinen hohe rohrseitige
Wärmeübergangskoeffizienten
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Geringe treibende Temperaturdifferenzen wobei als
Mechanismus Oberflächenverdampfung vorliegt. Blasensieden wird im
allgemeinen vermieden. Die treibende Temperaturdifferenz ist gewöhnlich
geringer als 15 K. In vielen Anwendungsfällen liegt sie unter 6 K
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Bei der Verdampfung auf der Rohrinnenseite kann der rohrseitige Druckverlust
oftmals vernachlässigt
werden. Nur in tiefen Vakuumanwendungen ist eine Berücksichtigung notwendig.
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Dadurch Vermeidung vom Blasensieden besteht nur eine geringe
Verschmutzungsneigung.
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Fallfilmverdampfer können bei sehr geringen Absolutdrücken
gefahren werden. Die höhe dieses Druckes wird durch die statische
Flüssigkeitssäule des Films vorgegeben.
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