1. مبخرات الفيلم المتساقط
في المبخرات ذات الغشاء المتساقط، يتدفق السائل والأبخرة إلى الأسفل في تدفق متوازي. يصل السائل المركز المسخن مسبقًا إلى درجة حرارة الغليان. يدخل أنابيب التسخين من خلال جهاز توزيع في رأس المبخر، ويتدفق إلى الأسفل عند درجة حرارة الغليان، ويتعرض للتبخر الجزئي. يعمل تدفق البخار المتزامن على تعزيز الحركة الهبوطية الناتجة عن الجاذبية. يمكن أن تعمل المبخرات ذات الغشاء المتساقط مع وجود فروق درجات حرارة صغيرة جدًا بين وسائط التسخين والسائل المغلي. لديها أوقات اتصال قصيرة جدًا بالمنتج، وعادةً ما تكون بضع ثوانٍ فقط لكل تمريرة. تجعل خصائص المبخر ذي الغشاء المتساقط منه مثاليًا للمنتجات الحساسة للحرارة، مما يجعله أكثر أنواع المبخرات استخدامًا.
ومع ذلك، يجب تصميم مبخرات الفيلم المتساقط بعناية لكل حالة تشغيل. يعد ترطيب سطح التسخين بالسائل بشكل كافٍ أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل المصنع دون مشاكل. ستتشكل بقع جافة وتكتلات إذا لم يتم ترطيب أسطح التسخين بشكل كافٍ؛ وفي أسوأ الأحوال، ستصبح أنابيب التسخين مسدودة تمامًا. في الحالات الحرجة، يمكن أن يؤدي تمديد أو تقسيم تأثيرات المبخر مع الحفاظ على فوائد التشغيل بمرور واحد إلى زيادة معدل الترطيب. لتحقيق ترطيب كامل ومتساوي للمنتج للأنابيب، يجب تصميم نظام توزيع السائل بشكل صحيح.
2. مبخرات الفيلم الصاعد
تعتمد هذه الأجهزة على مبدأ "السيفون الحراري". فمع دخول السائل إلى قاع أنابيب التسخين، يبدأ البخار في التكون. وبسبب القوة الصاعدة للبخار الناتج أثناء الغليان، يتدفق السائل والأبخرة إلى الأعلى في تدفق متوازي. وفي الوقت نفسه، يضغط المنتج كطبقة رقيقة على جدران الأنابيب مع زيادة إنتاج البخار. ونتيجة لذلك، يرتفع السائل إلى الأعلى. ولهذه الحركة الصعودية المتزامنة تأثير مفيد يتمثل في زيادة الاضطراب في السائل. وهذا مفيد عند تبخير المنتجات شديدة اللزوجة أو المنتجات التي تميل إلى تلويث أسطح التسخين.
عادةً، يجب أن يكون الفرق في درجة الحرارة بين جانبي التسخين والغليان في هذا النوع من المبخر كبيرًا جدًا. وإلا فإن طاقة تدفق البخار غير كافية لنقل السائل وإنتاج الفيلم المتصاعد. عادةً، لن يتجاوز طول أنابيب الغليان 23 قدمًا. غالبًا ما يصاحب استخدام هذا النوع من المبخر إعادة تدوير المنتج، حيث يعيد مدخل التغذية إدخال بعض المركّزات المتكونة. وذلك لإنتاج حمولة سائلة كافية داخل أنابيب الغليان.
3. مبخر الدوران القسري
لمنع غليان المنتج على أسطح التسخين بسبب خصائصه المسببة للتلوث، نستخدم مبخرات الدورة القسرية. يسخن المبادل الحراري السائل المتداول، والذي يتبخر جزئيًا بعد ذلك عن طريق تقليل الضغط في الفاصل. يسمح هذا الانخفاض في الضغط للسائل بالتبريد إلى درجة الغليان المقابلة للضغط الحالي. نظرًا لأن السائل يتعرض فقط لزيادة طفيفة في درجة الحرارة مع كل مرور عبر المبادل الحراري، فإن الحفاظ على معدل تدفق إعادة تدوير مرتفع أمر ضروري.
هذا المبخر مناسب لتطبيقات التبلور لأنه لا يتعرض للتبخر وبالتالي لا يشهد زيادة في التركيز على سطح نقل الحرارة. في أوعية الفصل، يتعرض السائل للتبخر السريع، مما يؤدي إلى تكوين بلورات في تطبيقات التبلور. يتم استخدام تصميمات خاصة للفصل لفصل البلورات عن الملاط البلوري المعاد تدويره. يعتمد ترتيب المبادل الحراري، سواء كان أفقيًا أو رأسيًا، على متطلبات محددة.
4. المبخرات اللوحية
تتميز أجهزة التبخير اللوحية بحجمها الصغير. وتربط الأنابيب القصيرة بين أجهزة الفصل وحزم الأجهزة اللوحية. وتؤدي متطلبات المساحة الدنيا إلى تحديد الارتفاعات عادةً إلى 20 إلى 25 قدمًا (6-8 مترًا). ونتيجة لذلك، يمكن تركيب أجهزة التبخير اللوحية في أغلب المباني. ويمكنك استخدام الأجهزة اللوحية المؤطرة كسطح تدفئة بدلاً من الاعتماد على المبادلات الحرارية الأنبوبية والقشرية. وتشبه هذه التجميعات اللوحية المبادلات الحرارية اللوحية ولكنها تحتوي على ممرات تدفق بخار أكبر. وتتناوب هذه الوحدات بين الاتصال بين لوحة المنتج ولوحة البخار.
يضمن تصميم ممر المنتج توزيعًا متساويًا للسائل على أسطح الألواح ويقلل من انخفاض الضغط في مرحلة البخار. تسمح حزمة الألواح سهلة الفتح بفحص السطح وتغيير الألواح الفردية حسب الحاجة وضبط معدل التبخر عن طريق إضافة أو إزالة الألواح. يمكن تخصيص الوحدات لتلبية معايير الصرف الصحي لمنتجات الألبان التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية.