R 500v3  

Heat pump  vacuum evaporator  

with a scraped system  and a heating jacket 

exchanger  

R 500v3 

page 2/7 

1 Technical characteristics  Nominal production of distillate with water:  500 [l/24h] 

Models available: (selection dependent on corrosion resistance) 

R 500v3 AA# (austenitic stainless steel) R 500v3 FF# (superduplex stainless steel) R 500v3 HH# (Nickel alloys)  

Electrical equipment: R 500v3 ‐‐3 (400 [V] 50 [Hz] 3P) R 500v3 ‐‐4 (460 [V] 60 [Hz] 3P) 

Construction:  pre‐assembled single module on a stainless steel frame 

Distillate heat exchanger:  internal coil 

Primary heat exchanger:  heating jacket 

Evaporation type:  vacuum with a scraped system 

Evaporation conditions: absolute pressure 6‐7 kPa temperature 30‐40 [°C] 

Distillate temperature:  30‐40 [°C] 

Drops separator:  demister, grate type with packing elements 

Technology of heating/cooling:  heat pump 

Heat pump compressor :   reciprocating hermetic 

Refrigeration fluid:  R 134a (no impact on the ozone layer) 

Cooling of refrigeration fluid: air cooled finned heat exchanger. Optional cold water auxiliary shell and tube heat exchanger 

Vacuum system:  liquid ejector 

Control: automatic, continuous 24/24h 7/7 days by PLC possibility to make remote the functioning state signal starting and shutdown of machine 

Operator panel:  electronic keypad with digital display 

Electrical cabinet rating:  IP 54 

Noise  < 85 [dB(A)] 

In compliance with standards: (CE marking) 

Machinery Directive Electromagnetic compatibility Electrical safety PED Pressure machinery equipment 

 

2 Nominal performance The data reported  in the following table refer to the performances achieved during FAT (Factory Acceptance Test) with clean machine fed with tap water in standard atmospheric conditions.  Model  R 500v3 ‐‐3  R 500v3 ‐‐4 

Electrical feed  400 [V] 50 [Hz] 3F  460 [V] 60 [Hz] 3F 

Maximum production of distillate with water  525  [l/24h] ± 10%  575 [l/24h] ± 10% 

Absorbed power in steady state working  5,5 [kW] ± 10%  7,5 [kW] ± 10% 

Power factor  [cosø] 0,9  [cosø] 0,9 

Electrical specific consumption per litre of distillate  250 [Wh/l] ± 10%  315 [Wh/l] ± 10% 

Produced heat  5,5 [kW] ± 10%  7,5 [kW] ± 10% 

Maximum air flow of finned heat exchanger   4500 [Nm3/h] ± 10%  5300 [Nm3/h] ± 10%  

R 500v3 

 Page 3/7 

3 Functional description The machine R 500v3  is an evaporator for the treatment of water based  liquids. It uses the combined effect of vacuum and heat pump technology to make water based liquids boil at low temperature (30‐40°C). For component identification refer to figure 1. 

 Figure 1 

The numbers within a circle are  the main sensors of  the machine. The Roman numerals and  the dashed  lines  indicate  the optional components. The numbers near the inlet and the outlets indicate the connection to the process lines. 

3.1 Process liquids The liquid to be treated is sucked into the boiling chamber D01 as a result of the vacuum created inside it by the vacuum system.  The  feed  is  controlled  by  the  level  sensor  LS01  which  controls  the  pneumatic  valve  VP01.  The  bottom  of evaporation chamber consists of a heating  jacket heat exchanger E01.  Inside  the boiling chamber  there  is  the scraper, driven by an electric motor‐reducer M01. The scraper shape assures a good cleaning of the heat exchanger E01 walls and an efficient stirring. The refrigerating fluid, coming from the heat pump circuit, flows  into the heat exchanger E01. The contact between the process liquid and the walls of the heating jacket leads to the boiling of the liquid itself. The vapour rises through the demister in order to damp the droplets. Vapour is condensed against the coil heat exchanger E03. The  vacuum  system  extracts  the  condensed  distillate  together with  any  incondensable  gases  and  sends  them  to  the storage  tank  D02.  The  distillate  is  discharged  by  overflow,  the  non  condensing  gas  are  vented with  the  liquid.  The concentrate is discharged through the valve V04 and by running of the membrane pump G02.  

R 500v3 

page 4/7 

3.2 Vacuum system The vacuum  system  consists of a  centrifugal pump G01 coupled  to  the ejector S01. The ejector works on  the Venturi principle and uses the distillate produced by evaporator as a motor fluid. The efficiency of the vacuum system depends on the temperature of the motor fluid.  The opening of the valve EV03 breaks the vacuum inside the boiling chamber.  

3.3 Heat pump circuit The heat necessary  to boil  the  liquid and  the cooling necessary  to condense  the steam are both supplied by  the heat pump circuit. The refrigerating  fluid,  in the vapour phase,  is compressed and heated by the compressor K01.  It  is then pumped through the primary heating jacket heat exchanger E01 and it releases part of its heat to the liquid. In this way, the refrigerating fluid cools and starts to condense.  The  air  cooled  finned  heat  exchanger  E02  completes  the  condensation  of  the  refrigerating  fluid,  any  excess  heat  is released into the environment. The refrigerating fluid, now in the liquid phase, is sent to two expansion circuits.  As a result of the pressure of  the circuit, the refrigerating  liquid reaches  the    lamination valves TCV01 and TCV02  that expand it. As a result of this expansion, the refrigerating fluid becomes cold and it is able to gain heat from the evaporated liquid. One circuit passes  through  the  coil exchanger E03  in order  to  condense  the vapour produced  in  the boiling chamber, while  the other passes  through  the coil heat exchanger E04  located within  the distillate  tank,  in order  to preserve  the efficiency of the vacuum system.  The heat pump cycle is complete with the joint of the two expansion branches of the heat pump circuit and the suction of the refrigerating fluid, in the vapour phase, by the compressor.  

3.4 Auxiliary liquids Auxiliary liquids are: Antifoam, supplied by the opening of the valves EV04 and EV05 if the optional system II is installed. Liquid agent for the adjustment of the distillate pH supplied in the vacuum pump suction line, if the optional system IV is installed. Tap water, for internal washing of the level controls of the evaporation chamber D01 and the sight glass, if the optional systems VI and VII are installed. Bactericide metering in the distillate discharge pipeline, if the optional system, VIII is installed. Auxiliary water cooling, by means of the exchanger E05 if the optional system IX is installed.   

4 Current equipment  (*1)  Mark  Description 

I  ‐  Arrangement for level control on the tanks of process liquids: improves the level of automation of the system. 

II  OM AF F   Anti‐foam metering for liquids which produce foam during the treatment. 

III  OT DP C Concentrate transfer: installed when it is required to pump the concentrate to a remote location 

*1) See the diagram in the figure 1. 

 

R 500v3 

page 5/7 

5 Options and Accessories on request  (*1)  Mark  Description 

IV  OC PH D  pH adjustment of distillate. 

V  OC CN D  Distillate conductivity meter for an indirect measure of quality 

VI  OW TW  Internal washing of the level switch in the evaporation chamber 

VII  OW MW  Manual washing of the sight glass by means of a wiper  

VIII  AM BT D  Bactericide metering: removes micro‐organisms in the distillate 

IX  OC TP R  Auxiliary cooling: for high ambient temperature locations (*2) 

X  AT CP D   Distillate transfer: installed when it is required to pump the distillate to a remote location 

XI AS F 1000 AS D 1000 AS C 1000  

Storage tanks for process liquids: required to enable continuous processing of waste liquids 

[‐]  OC EN  Communication device with Ethernet module (*2) 

[‐]  OC PB  Communication device with Profibus module *1) See the diagram in the figure 1. *2) To be requested in the order.  

6 Construction materials   INOX 304/L   Austenitic stainless steel AISI 304 (EN 1.4301) /AISI 304L (EN 

1.4306)   Cu  Copper 

INOX 316/L  Austenitic stainless steel AISI 316 (EN 1.4436) / AISI 316L (EN 1.4404) 

  Al  Aluminium 

DUPLEX   Superduplex  stainless  steel  UNS  S32750/UNS  S32760  (EN 1.4410/EN 1.4501) 

  ALLOY C22  Nickel  alloy  UNS N06022 

PP  Polypropylene         Component  ID  R 500v3 AA#  R 500v3 FF#  R 500v3 HH# 

Lower wall of evaporation chamber  D01  INOX 316/L  DUPLEX  ALLOY C22 

Dome of evaporation chamber  D01  INOX 316/L  INOX 316/L  INOX 316/L 

Distillate storage tank  D02  INOX 316/L  INOX 316/L  INOX 316/L 

Jacket heat exchanger  E01  INOX 316/L  INOX 316/L  INOX 316/L 

Coil heat exchanger  E03/04  INOX 316/L  INOX 316/L  INOX 316/L 

Shell and tube exchanger  E05  Cu  Cu  Cu 

Finned air cooled heat exchanger  E02  Cu/Al  Cu/Al  Cu/Al 

Vacuum pump  G01  INOX 316/L  INOX 316/L  INOX 316/L 

Liquid type ejector  S01  PP  PP  PP 

Structure and frame  ‐  INOX 304/L  INOX 304/L  INOX 304/L 

Piping and line parts  ‐  INOX 316/L + PP  DUPLEX + PP  ALLOY C22 + PP 

Heat pump piping  ‐  Cu  Cu  Cu         

R 500v3 

page 6/7 

7 Dimensions and clearance zones   

  [mm]  [inch.] 

a  1540  60,6 

b  1160  45,7 

c  500  19,7 

d  1000  39,4 

e  600  23,6 

f  1000  39,4 

g  850  33,5 

h  310  12,2 

i  3040  119,7 

j  2760  108,7 

k  1340  52,7 

l  2200  86,6 

 

m  1600  63 

Figure 2  

8 Dimensions, weight, packaging, storage and handling  Type  Dimensions [mm]  Weight [Kg] 

Empty without packaging/steady state with water  1600 x 1340 x 2200 h  580 / 700 

Standard packaging (pallet + nylon)  1600 x 1400 x 2300 h  590 

Packaging with wooden crate (also with protection bag)  1800 x 1570 x 2400 h  830  If the equipment has to be stored for a prolonged period before the installation it must be kept in the delivery condition, indoor, in a clean, dry area within a temperature range of +5 and +35°C. The evaporator may be handled by pallet truck or lift truck with >1400 mm long forks. Movement with crane requires a sling and load balancer.  

9 Working temperature, ventilation and auxiliary cooling The finned heat exchanger of the heat pump system produces warm air which should be evacuated to avoid overheating of the installation site. For this reason it is necessary to provide a suitable ventilation system in order to ensure sufficient air exchange. Such system could be a simple opening to the external ambient, as shown in Figure 2, or suitable conveying or forced ventilation systems. If there isn’t a fit opening in the wall, it is necessary to let a distance of 0,8 m opposite the finned block for guarantee a sufficient air exchange  Temp.  Working conditions 

10÷40 [°C]  Normal conditions  

0÷10 [°C]  Start up allowed only with precautions 

40÷45 [°C]  It is compulsory to use the optional accessory of auxiliary cooling 

>45 [°C]  Contact VWS Italia  The nominal performances stated in this document are guaranteed with a feed temperature lower than +55°C. 

R 500v3 

page 7/7 

The optional auxiliary cooling system has an output thermal capacity of 4 kW (3500 Kcal/h). The pressure drop produced by the system  is ~150 kPa. The maximum  inlet pressure of cooling water  is 300 kPa. The outlet temperature of water  is ~40°C. Mains water must be without solvents and/or corrosive substance for preserving the machine components; the use of the distillate is only allowed against permission of the constructor.  Using mains water at 15°C the flow rate of cold water required is ~0,14 m3/h. Using cooling tower water at 28°C the flow rate of cold water required is ~0,29 m3/h.  

10 Installation requirements The machine has to be installed in a level position in a location that can support the weights listed in section 7. A maintenance and air flow perimeter around the evaporator is required as indicated in section 6. The features of the liquid connections and pipes are hereafter listed.  (*1)  Description  Type  ED [mm]  (*2) [m]  (*3) [m]  (*4) [wcm] 

1  Liquid to be treated  Hose‐adapter  20  10  15  ‐ 6 

2  Concentrate discharge  Hose‐adapter  32  5  10  ~20 

3  Distillate discharge  Hose‐adapter  20  5  10  ~3 *1) See Figure 1 *2) Maximum distance of the tank. *3) Maximum pipe length. *4) Difference in height / Maximum head. 

 The  machine  requires  compressed  air,  dehydrated  and  without  oils,  to  operate  the  pneumatic  valves.  The  inlet connection  to  the  pneumatic  equipment  is  1/4“G.  The  supply  pressure  needs  to  be  800 kPa  and  the  line  should  be capable of supplying 10 Nm3/h. The machine is planned to work indoors.  The electric connection is accomplished with the supplied cable. It has to be connected to a switch suitably designed by a qualified technician, following the good working regulation and respecting the electric cabinet rating. The nominal total current is 20 A; this value has to be used for cables dimensioning and for upstream protection system of the machine.  

11 Environmental Impact Reduction: CO2 emissions Below are the results of our Carbon Footprint study and a comparison with an extreme case of pollution:  

kgCO2eq/m3 liquid waste treated  150,94 

 Percentage of emissions avoided with respect to incineration of the liquid waste  ‐88,0% 

 

The first data value represents an average between the various  industrial uses considering a use of the machine 24h/d, 330 d/y,  for 10 years, road transport of the machinery to 1000 km  from production site of the manufacturer and road transport of the chemical products for a distance of 100 km  from the customer’s site. The data of the comparison with incineration was weighted on the yield of the machine,  i.e., the ratio between the  initial  liquid waste to be treated and the residual concentrate to be disposed of.    

Notes ‐ For details concerning the safety and the installation of the machine refer to the use and maintenance manual. ‐ The data in this document are indicative. Cherith Water reserves the right to change any data without prior notice. The front‐page photograph is neither representative of all versions nor models.