เครื่องระเหยฟิล์มตก มักใช้ในอุตสาหกรรมอาหารสำหรับของเหลวเข้มข้น เช่น น้ำผลไม้ นม และผลิตภัณฑ์อาหารอื่นๆ หลักการทำงานของเครื่องระเหยแบบฟิล์มตกมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:
การให้ความร้อนล่วงหน้า: ของเหลวที่ป้อนเข้า ซึ่งโดยปกติจะมีของแข็งหรือสารที่ละลายอยู่เข้มข้นสูง จะถูกทำให้ร้อนก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องระเหย ขั้นตอนนี้ช่วยลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการระเหย
การกระจายตัวป้อน: ของเหลวที่อุ่นจะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวด้านในของท่อแนวตั้งหรือแผ่นภายในเครื่องระเหย ระบบกระจายช่วยให้มั่นใจได้ว่าฟิล์มของของเหลวที่บางและสม่ำเสมอจะไหลลงด้านล่างเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
การก่อตัวของฟิล์ม: เมื่อของเหลวไหลลงบนพื้นผิวที่ร้อน จะเกิดฟิล์มบางๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ความร้อนทำให้ของเหลวระเหยในขณะที่ความเข้มข้นที่เหลือยังคงไหลลง
การสร้างไอ: ความร้อนที่จำเป็นสำหรับการระเหยนั้นมาจากไอน้ำที่ไหลผ่านท่อหรือจาน หรือโดยตัวกลางความร้อนที่หมุนเวียนอยู่รอบๆ ความร้อนทำให้ของเหลวกลายเป็นไอ เกิดเป็นไอขึ้นเหนือฟิล์มของเหลว
การแยกไอและของเหลว: ไอที่เกิดขึ้นจะลอยขึ้นผ่านเครื่องระเหย ทวนกระแสกับฟิล์มของเหลวที่ไหลลง ไอระเหยและของเหลวแยกจากกันเพื่อรักษาประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง
การควบแน่นเป็นไอ: จากนั้นไอจะถูกควบแน่น โดยทั่วไปจะอยู่ในคอนเดนเซอร์แยกต่างหาก ซึ่งจะปล่อยความร้อนและเปลี่ยนกลับเป็นสถานะของเหลว ขั้นตอนการควบแน่นนี้ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์เข้มข้น
การรวบรวมผลิตภัณฑ์: ผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นจะถูกรวบรวมแยกกัน โดยปกติจะอยู่ที่ด้านล่างของเครื่องระเหย ในขณะที่ของเหลวที่เหลืออยู่จะถูกระบายออก
การออกแบบเครื่องระเหยแบบฟิล์มตกมีข้อดีหลายประการ รวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง เวลาพักสั้น และการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อความร้อนเนื่องจากฟิล์มบางและเวลาพักสั้นทำให้ผลิตภัณฑ์สัมผัสกับอุณหภูมิสูงได้น้อยที่สุด ลดความเสี่ยงของการเสื่อมสภาพจากความร้อน
