球形真空濃縮裝置按“加熱方式"可分為夾套加熱型、內(nèi)置盤(pán)管加熱型、外循環(huán)加熱型三大主流類型,另有紅外加熱等小眾類型(適用于特殊場(chǎng)景)。不同類型的核心差異體現(xiàn)在“傳熱效率、物料適應(yīng)性、清洗難度"上,需結(jié)合物料粘度、是否結(jié)垢、產(chǎn)能需求匹配適用場(chǎng)景,具體如下:
一、夾套加熱型:基礎(chǔ)通用型,適配低粘度、易清洗物料
1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
- 加熱組件為“罐體外層密閉夾套"(與球形罐體間隙50-100mm,材質(zhì)同罐體,多為304/316L不銹鋼),加熱介質(zhì)(蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油)在夾套內(nèi)流動(dòng),通過(guò)罐壁間接傳熱給罐內(nèi)物料;
- 夾套多為“全包裹式"(覆蓋罐體80%以上表面積),部分大容積罐為“上下分段式"(上段加熱、下段保溫),避免底部物料過(guò)度加熱。
2. 核心特性
- 優(yōu)勢(shì):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)罐內(nèi)突出部件,物料無(wú)掛壁死角,清洗方便(CIP噴淋可全覆蓋);加熱均勻性好(全包裹式夾套無(wú)局部冷區(qū)),適合對(duì)清洗要求高的場(chǎng)景。
- 局限:傳熱效率中等(僅通過(guò)罐壁傳熱,傳熱系數(shù)約200-300 W/(m2·K));不適用于高粘度物料(物料粘在罐壁,熱量無(wú)法傳遞至內(nèi)部,易局部焦化)。
3. 適用場(chǎng)景
- 物料類型:低粘度、無(wú)顆粒、不易結(jié)垢的物料,如中藥水提液(粘度<100cP)、果汁(蘋(píng)果汁、橙汁)、稀乙醇溶液;
- 行業(yè)場(chǎng)景:食品行業(yè)批量濃縮(如果醬前序果汁濃縮)、制藥行業(yè)普通水提液濃縮(如雙黃連提取液)、化工行業(yè)低粘度溶劑回收(如50%乙醇);
- 產(chǎn)能適配:中小容積罐(100L-1000L),大容積罐(>1000L)需配合攪拌提升傳熱效率。
二、內(nèi)置盤(pán)管加熱型:高效傳熱型,適配高粘度、需快速濃縮物料
1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
- 加熱組件為“罐內(nèi)焊接的螺旋形盤(pán)管"(材質(zhì)與罐體一致,管徑20-50mm,根據(jù)容積排布1-3組),加熱介質(zhì)在盤(pán)管內(nèi)流動(dòng),直接與罐內(nèi)物料接觸強(qiáng)化傳熱;
- 盤(pán)管貼近罐壁或呈“螺旋下降式"(從罐頂繞至罐底),部分高粘度適配款帶“刮壁裝置"(盤(pán)管外側(cè)裝刮板,隨攪拌轉(zhuǎn)動(dòng),刮除附著的粘稠物料)。
2. 核心特性
- 優(yōu)勢(shì):傳熱效率高(盤(pán)管直接接觸物料,傳熱系數(shù)約400-600 W/(m2·K),比夾套高50%以上);可深入物料內(nèi)部,適合高粘度物料(熱量直接傳遞至粘稠物料核心,避免局部過(guò)熱)。
- 局限:罐內(nèi)有突出部件,清洗難度高(盤(pán)管間隙易積料,需專用清洗噴嘴);盤(pán)管焊接處有泄漏風(fēng)險(xiǎn)(需嚴(yán)格探傷檢測(cè)),不適用于含硬顆粒物料(易磨損盤(pán)管壁)。
3. 適用場(chǎng)景
- 物料類型:高粘度、無(wú)硬顆粒、需快速濃縮的物料,如中藥浸膏(相對(duì)密度1.1-1.3)、糖漿(如葡萄糖漿、麥芽糖漿)、日化行業(yè)膏狀原料(如護(hù)膚品提取物);
- 行業(yè)場(chǎng)景:制藥行業(yè)浸膏濃縮(如丹參浸膏、黃芪浸膏)、食品行業(yè)高糖物料濃縮(如蜂蜜濃縮)、化工行業(yè)粘稠中間體濃縮(如樹(shù)脂前驅(qū)體);
- 產(chǎn)能適配:中大容量罐(500L-5000L),需配合低速攪拌(錨式/框式槳),避免物料在盤(pán)管處堆積。
三、外循環(huán)加熱型:防結(jié)垢型,適配易結(jié)垢、大容量物料
1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
- 加熱組件在“罐體外部",由“循環(huán)泵、外置換熱器、連接管道"組成:循環(huán)泵將罐內(nèi)物料抽出,送入外置換熱器(多為列管式或板式),與加熱介質(zhì)換熱后,再送回罐內(nèi),形成“外循環(huán)傳熱";
- 換熱器加熱面積可獨(dú)立設(shè)計(jì)(不受罐體容積限制),部分型號(hào)帶“在線除垢裝置"(如超聲波除垢、化學(xué)清洗通道)。
2. 核心特性
- 優(yōu)勢(shì):徹-底解決“罐內(nèi)結(jié)垢"問(wèn)題(易結(jié)垢物料在換熱器內(nèi)加熱,結(jié)垢后可單獨(dú)清洗換熱器,無(wú)需拆罐);傳熱面積可靈活調(diào)整(大容量罐可配多臺(tái)換熱器,提升效率);罐內(nèi)無(wú)加熱部件,清洗最方-便(僅需清洗罐體和管道)。
- 局限:需額外配備循環(huán)泵和換熱器,設(shè)備成本比夾套型高30%-50%;循環(huán)過(guò)程中物料有剪切力,不適用于對(duì)剪切敏感的物料(如含活性菌的發(fā)酵液)。
3. 適用場(chǎng)景
- 物料類型:易結(jié)垢、含少量雜質(zhì)、大容量的物料,如含鹽廢水(蒸發(fā)后鹽易結(jié)垢)、中藥粗提液(含少量藥渣,易堵罐內(nèi)盤(pán)管)、化工行業(yè)含結(jié)晶物料(如硫酸鈉溶液);
- 行業(yè)場(chǎng)景:環(huán)保行業(yè)含鹽廢水濃縮(如電鍍廢水、印染廢水)、制藥行業(yè)粗提液濃縮(如中藥醇提粗液)、化工行業(yè)大規(guī)模溶劑回收(如廢硫酸濃縮);
- 產(chǎn)能適配:大容量罐(1000L-10000L),尤其適合連續(xù)式濃縮生產(chǎn)(可多罐共用一套外置換熱器)。
四、小眾類型:紅外加熱型(特殊場(chǎng)景補(bǔ)充)
- 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):罐體外層安裝紅外加熱管,通過(guò)紅外線輻射傳熱,無(wú)需加熱介質(zhì);
- 核心特性:加熱速度快(秒級(jí)升溫),控溫精度高(±1℃),但傳熱深度淺(僅表層物料受熱,需配合強(qiáng)攪拌),能耗高;
- 適用場(chǎng)景:實(shí)驗(yàn)室小批量熱敏性物料濃縮(如生物制劑、酶制劑,需快速低溫濃縮),工業(yè)場(chǎng)景極少用。
五、選型關(guān)鍵:按“物料特性+產(chǎn)能"快速匹配
物料核心特性 | 優(yōu)先推薦類型 | 不推薦類型 | 核心原因 |
低粘度、易清洗 | 夾套加熱型 | 外循環(huán)加熱型 | 夾套型成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,滿足需求無(wú)需額外投入 |
高粘度、需快速濃縮 | 內(nèi)置盤(pán)管加熱型 | 夾套加熱型 | 盤(pán)管型傳熱效率高,能深入粘稠物料,避免夾套型“外層熱、內(nèi)層冷"的問(wèn)題 |
易結(jié)垢、大容量 | 外循環(huán)加熱型 | 內(nèi)置盤(pán)管加熱型 | 外循環(huán)型可單獨(dú)清洗換熱器,避免盤(pán)管型結(jié)垢后拆罐清洗,影響生產(chǎn)效率 |
熱敏性、小批量 | 紅外加熱型(實(shí)驗(yàn)室) | 內(nèi)置盤(pán)管加熱型 | 紅外型升溫快、控溫準(zhǔn),適合實(shí)驗(yàn)室小試,工業(yè)場(chǎng)景可用夾套型配合低溫真空 |
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