Los evaporadores de película descendente o «falling film» son del tipo carcasa y tubos, en los que el producto circula por el interior de los tubos y el vapor por la carcasa, calentando las paredes externas de los mismos.
El líquido entra por la parte superior y cae de manera uniforme por los tubos por acción de la gravedad, formando una delgada capa que es calentada por contacto con la pared interior de los mismos. En los evaporadores falling film el producto pasa por los tubos de un efecto y luego es transportado al siguiente efecto hasta que es extraído del equipo.
Los líquidos generalmente disminuyen su viscosidad por aumento de la temperatura, lo cual permite aumentar la velocidad de caída y esto da como resultado un equipo que trabaja con bajos tiempos de residencia, factor de importancia al concentrar líquidos extremadamente termosensibles. Esta propiedad es utilizada para determinar el correcto flujo del producto entre los cuerpos evaporadores, ya que en muchas ocasiones conviene evaporar el producto concentrado en el primer cuerpo para facilitar el flujo y generar un mejor coeficiente de transferencia debido a la menor viscosidad a altas temperaturas.
La alta velocidad de circulación del producto en los evaporadores falling film permite responder rápidamente a los cambios en las condiciones de operación y reducir los tiempos de arranque y parada del equipo.
En los concentradores de película descendente, la capa de producto debe ser lo suficientemente delgada para permitir un alto coeficiente de transferencia térmica pero se debe evitar la incrustación del producto en los tubos debido a una capa de poco espesor.
En algunas configuraciones, dependiendo del producto y la aplicación, el líquido puede ser recirculado al mismo efecto mediante bombas de alto caudal para optimizar aún más la transferencia térmica por la alta turbulencia del producto dentro de los tubos y mejorar el cubrimiento de los tubos evitando el quemado de producto o la formación de incrustaciones.
Para evitar esto, el diseño de la olla de distribución del producto, ubicada a la cabeza de cada cuerpo evaporador, es un punto crítico y esencial para el correcto funcionamiento del equipo y la obtención de un producto final de primera calidad. Esto se combina con la utilización de tubos largos de hasta 13 metros de longitud, aumentando el caudal de líquido por tubo ya que así se puede conseguir la misma superficie de intercambio con una menor cantidad de tubos gracias a su mayor longitud.
El evaporador «falling film» además permite trabajar con bajas diferencias de temperatura debido a los altos coeficientes de transferencia térmica que se consiguen. Esto es de particular importancia en los equipos de múltiples efectos, ya que un bajo coeficiente de transferencia implicaría la utilización de mayor superficie de intercambio, agrandando los equipos y aumentando la inversión de capital.
