一、刮板薄膜蒸发器 刮板薄膜蒸发器是利用高速旋转的刮片将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种高效蒸发、蒸馏设备，也可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等单元操作，可广泛用于中、西制药、食品、轻工、石油、化工、环保等行业。刮板形式包括离心刮板、铰接式刮板、固定刮板等。它的特点是真空压降小、操作温度低、受热时间短、蒸发强度高、操作弹性大。 工作原理：它主要由加热夹套和刮板组成，夹套内通加热蒸汽，刮板装在可旋转的轴上，刮板和加热夹套内壁保持很小间隙，通常为0.5～1.5 mm。料液经预热后由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板的作用下，分布在内壁形成下旋薄膜，并在下降过程中不断被蒸发浓缩，完成液由底部排出，二次蒸汽由顶部逸出。 二、降膜蒸发器 降膜蒸发器是一种高效单程非循环型膜式蒸发设备，其膜式蒸发原理决定了它具有传热效率高、温差损失小、物料加热时间短、不易变质、易于多效操作、能耗低、设备体积小等特点。特别适用于热敏性物料及浓度低不易结晶的物料。 工作原理：降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。 三、升膜蒸发器 这种蒸发器需要精心设计与操作，即加热管内的二次蒸汽应具有较高速度，并获较高的传热系数，使料液一次通过加热管即达到预定的浓缩要求。通常，常压下，管上端出口处速度以保持20～50m/s为宜，减压操作时，速度可达100～160m/s。升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大、热敏性、粘度不大及易起沫的溶液，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。相对于降膜蒸发器装机功率比较小。 工作原理：加热器由换热管和壳体组成，升膜式蒸发器的加热室由垂直长管束组成。通常加热管径为25～50mm，管长与管径之比为100～150。原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入，为高速上升的二次蒸汽带动，沿换热管内壁边流动边蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离室底部排出，产生的二次蒸汽经设在上部分离板组除去汽泡、水珠、杂物后成为下一效的热源。 四、MVR蒸发器 MVR蒸发器是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术。MVR蒸发器是机械式热能压缩蒸发器，是一种新型高效蒸发设备，其工作原理是蒸发器产生二次蒸汽经机械式热能压缩机压缩后，温度、压力提高，热焓增加，返回用作蒸发器加热室的加热热源，使料液维持在沸腾状态。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓，从而大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗，减少了污染。原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了汽化潜热，又提高了热效率。另外，以电功的输入代替蒸汽的输入，MVR减少了操作成本。MVR蒸发器可以实现低温蒸发。 性能特点：低能耗、低运行费用；占地面积小；公用工程配套少，工程总投资少，运行平稳，自动化程度高；无需原生蒸汽；由于常用单效使产品停留时间短;工艺简单，实用性强，部分负荷运转特性优异。 五、自然循环蒸发器 自然外循环蒸发器中溶液靠料液密度差循环。为了防止结垢和晶析，加热管应在完全浸没状态下操作。这种蒸发器适用于结垢不严重和腐蚀性较小溶液的浓缩。其优点为结构简单，便于制造，动力消耗低。缺点是溶液循环速度较慢不适用于粘度较大、有大量结晶的物料，不能就地清洗，物料受热时间过长，不适于热敏性物料。 工作原理：外加热式自然循环蒸发器：液体在加热室管内受热，温度升高，密度变小，与循环管道中的冷溶液产生密度差引发液体在加热管内向上、循环管内向下的循环流动。被加热后的溶液以显热的形式进入蒸发室闪蒸、降温。之后又向下进入循环管，循环加热蒸发。溶液在设备内的循环速度不大，一般小于1米/秒。 六、强制循环蒸发器 强制循环蒸发器是依靠外加力——循环泵使液体进行循环提高溶液的流动速度。它的加热室有卧式和立式两种结构，液体循环速度大小由泵调节。根据分离室循环料液进出口的位置不同，它又可以分为正循环强制蒸发器及逆循环强制蒸发器。液体在加热管内的循环流速通常在1.2~3.0米/秒范围之内(当悬浮液中晶粒多,所用管材硬度低，液体粘度较大时，选用低值)，加热管可以是立式单程、立式双程、卧式单程、卧式双程，后两者者设备总高较小但管子不易清洗且易磨损管壁。该种蒸发器优点：传热系数大、抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗；缺点：溶液停留时间长、造价及维修费用稍高、电力消耗大。 工作原理：溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动。循环速度一般可达1.2-3.0米/秒。传热效率和生产能力较大。原料液由循环泵自下而上打入，沿加热室的管内向上流动。蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开，蒸气由上部排出，流体受阻落下，经圆锥形底部被循环泵吸入，再进入加热管，继续循环。 七、多效蒸发器 多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率，多用于水溶液的处理。在三效蒸发操作的流程中，第一个蒸发器(称为第一效)以生蒸汽作为加热蒸汽，其余两个(称为第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽，从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。依据二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸发的流程可分为： ①并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力高于后效，料液可借压差流动。但末效溶液浓度高而温度低,溶液粘度大,因此传热系数低。②逆流流程。溶液与二次蒸汽流动方向相反。需用泵将溶液送至压力较高的前一效，各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致抵消，各效传热条件基本相同。 ③错流流程。二次蒸汽依次通过各效，但料液则每效单独进出，这种流程适用于有晶体析出的料液。 GB、ASME、EN13445、API 有色金属设计原创分享！ |
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