مبخر فيلم ساقط يتم إدخال السائل المُغذَّى من صندوق الأنابيب العلوي لغرفة التسخين في مبخر الفيلم المتساقط، ثم توزيعه بشكل متساوٍ داخل كل أنبوب من أنابيب التبادل الحراري بواسطة جهاز توزيع السائل وتشكيل الفيلم، ليتدفّق من الأعلى إلى الأسفل على هيئة فيلم متساوٍ بفعل الجاذبية وتحت تأثير الفراغ والتدفّق الهوائي. وأثناء عملية التدفّق، يُسخَّن ويُتبخَّر بفعل وسط التسخين الموجود على جانب الغلاف، ثم يدخل البخار الناتج والطور السائل معاً غرفة الفصل في المبخر. وبعد الفصل الكافي للبخار عن السائل، يُوجَّه البخار إلى المكثف لإجراء عملية التكثيف (في حالة التشغيل أحادي التأثير)، أو يُوجَّه إلى المبخر التالي في الدائرة ذات التأثير المتعدد ليكون وسط التسخين فيه، وبذلك يتم تحقيق التشغيل متعدد التأثير، فيما يُصرَف الطور السائل من غرفة الفصل.

يدخل سائل التغذية الخاص بمبخر الفيلم المتساقط من أعلى إلى موزع سائل التغذية. يقوم موزع سائل التغذية بتوزيع السائل بشكل متساوٍ على كل أنبوب تسخين، مما يجعله يتدفق نحو الأسفل على طول الجدار الداخلي للأنبوب على شكل فيلم؛ ثم يتبخر هذا الفيلم السائل ويتحول إلى بخار بفعل الحرارة المنقولة من جدار الأنبوب. وعندما يكون فرق درجة الحرارة لنقل الحرارة صغيرًا، يحدث التبخير على السطح الداخلي للفيلم المضطرب بشدة، وليس على السطح الفاصل بين أنبوب التسخين والفيلم السائل (أي على السطح الداخلي لأنبوب التسخين)، ولذلك لا يسهل تكوّن الترسبات الكلسية. كما أن البخار الناتج عادةً ما يتدفق نحو الأسفل بالتوازي مع الفيلم السائل. وبسبب اتساع سطح التبخير، تكون كمية السائل المُحمل مع البخار صغيرة، بالإضافة إلى أن سائل التغذية يتدفق على شكل فيلم على الجدار الداخلي للأنبوب دون أن يملأ المقطع الكامل للأنبوب، مما يعني أن كمية سائل التغذية المارّة يمكن أن تكون ضئيلة جدًا.

يُعَدُّ موزِّع السائل عنصراً أساسياً في المبخر ذي الفيلم المتساقط، إذ تعتمد شدة التبادل الحراري والقدرة الإنتاجية لهذا النوع من المبخران بشكلٍ جوهري على انتظام توزيع السائل على طول أنبوب التبادل الحراري. ويُقصد بالتوزيع المنتظم أن السائل لا يُوزَّع بصورةٍ متساوية فقط على كل أنبوب، بل يُوزَّع أيضاً بصورةٍ متساوية على كامل محيط كل أنبوب، مع الحفاظ على هذا الانتظام على امتداد الطول الكامل للأنبوب. وعندما لا يبلِّل السائل المغذّي السطح الداخلي لجميع الأنابيب المسخَّنة بصورةٍ متساوية، قد تتكون الترسبات على السطح الذي يفتقر إلى السائل أو يحتوي على كميةٍ أقل منه بسبب التبخر، وتؤدي هذه الترسبات بدورها إلى سدّ مسار تدفق فيلم السائل، مما يؤدي إلى تفاقم ظروف نقل الحرارة في المنطقة المجاورة.

خصائص الأداء:

(1) تُضاف سائل التغذية إلى مبخر الفيلم المتساقط من أعلى المبخر، فيسقط على طول جدار الأنبوب بفعل الجاذبية، ويتبخر أثناء ذلك مع ارتفاع تركيزه، ليتم الحصول على السائل المركز في القاع. ويستطيع مبخر الفيلم المتساقط تبخير المواد ذات التركيز العالي واللزوجة العالية.

2) نظرًا لأن المحلول يتدفق على شكل طبقة رقيقة في المبخر أحادي المرور، فإن معامل انتقال الحرارة يكون أعلى.

3) زمن البقاء قصير، مما لا يُسهّل حدوث تدهور في المادة، وهو مناسب لمعالجة المواد الحساسة للحرارة.

4) إن احتباس السائل ضئيل، ويمكن لمبخرة الغشاء المتساقط أن تعمل بسرعة استجابةً للتغيرات في إمداد الطاقة، ودرجة الفراغ، ومعدل التغذية، والتركيز، وغيرها، مع بقاء هذه العوامل تقريباً ثابتة.

5) نظرًا لأن السائل العملية لا يتدفق إلا بفعل الجاذبية، وليس بدفعٍ ناتج عن فرق درجة الحرارة المرتفع، يمكن استخدام التبخر ذي فرق درجة الحرارة المنخفض.

6) يُعدّ المبخر ذو الطبقة الساقطة مناسبًا لتبخير وتركيز المواد الرغوية. فعندما يتبخر سائل التغذية على شكل طبقة رقيقة داخل أنبوب التسخين، يتكون فصل بين البخار والسائل. وفي الوقت نفسه، يتم ضخ معظم سائل التغذية بعيدًا من قاع جسم التأثير، بينما يدخل جزء صغير فقط من سائل التغذية ومعه جميع الأبخرة الثانوية إلى الفاصل لتعزيز عملية الفصل. وبفضل هذه العملية المتكاملة لسائل التغذية، لا تنشأ قوى تأثير كبيرة، مما يمنع تكوّن الرغوة.

نطاق التطبيق:

يُستخدم المبخر ذو الطبقة الساقطة على نطاق واسع في مجالات الطب والغذاء والصناعة الكيميائية والصناعات الخفيفة وغيرها من الصناعات، وذلك لتركيز المحاليل المائية أو المحاليل ذات المذيبات العضوية عن طريق التبخير، كما يمكن استخدامه على نطاق واسع في معالجة السوائل النفاية الناتجة عن هذه الصناعات. وهو مناسب بشكل خاص للمواد الحساسة للحرارة؛ إذ يعمل الجهاز تحت ظروف فراغ ودرجة حرارة منخفضة وبشكلٍ مستمر، ويتميز بقدرة تبخير عالية، وتوفير الطاقة، وانخفاض تكاليف التشغيل، بالإضافة إلى قدرته على الحفاظ على ثبات خصائص المادة خلال عملية التبخير.