多效蒸發器（qì）常見問題，你知道哪（nǎ）些？

1.問題分析

（1）溫度差損失和有效溫度（dù）差

▲ 當完成液濃度相同時（shí），多效蒸發（fā）中各效溫（wēn）度差損失之和大於單效蒸發；即：溫度差損失   多效蒸發＞ 單效蒸發

▲ 當（dāng）理論傳熱溫度差一定時，多效蒸發的各（gè）效有效傳熱溫度差之和（hé）小於單效蒸發。即：有效傳熱溫      多效蒸發（fā） < 單效蒸發

(2) 經濟（jì）性

▲ 多效（xiào）蒸發的生蒸氣經濟性理論值與效數成正比，其經濟（jì）值也隨效數（shù）增多而增加，但不成正（zhèng）比（bǐ）。即：多（duō）效蒸發（fā），可提高生蒸汽的經濟性。

(3)生產（chǎn）能力（lì）和生（shēng）產強度

▲ 在相同條件下，雖（suī）然多效（xiào）蒸發傳熱麵（miàn）積為單（dān）效蒸發的m倍，但生產（chǎn）能力（lì）小於單效蒸（zhēng）發；

▲ 當多效蒸發的 及各效Ai，Ki ，與單效相同時，多效蒸發的生產強（qiáng）度小於單（dān）效的（de）1/m；

▲ 為完成相同的生產任務，多效蒸（zhēng）發所需要的傳熱麵積大於單效（xiào）蒸發的m倍，多效蒸（zhēng）發經濟性的提高是以增加設備（bèi）費為代價的。即：生產能力：多效蒸發 <單效蒸（zhēng）發; 生（shēng）產強度：多效蒸發（fā） <單效蒸發

(4) 多效蒸發中效數的限製和選擇

▲ 傳熱溫度差的限（xiàn）製；

▲ 設（shè）備費用的限製；

▲ 效數選擇：生蒸汽經濟性（xìng）隨效數提高幅度減（jiǎn）小，而設備費用始終正比於效（xiào）數。

選取（qǔ）原（yuán）則（zé）：設備費用和操作費用總和朂小，通常（cháng）選取2-3效。

2.操作要點

（1）、傳熱性質：屬於壁麵兩側流體均有相變化的恒溫 傳熱過（guò）程。

（2）、溶液性質（zhì）：熱敏性、腐蝕性、結晶性、結垢性、泡沫、粘度等。

（3）、沸點（diǎn）升高：當加熱蒸（zhēng）氣一定（dìng）時，蒸發溶液的（de）傳熱溫度差要小於蒸發純（chún）水的溫度差。

（4）、泡沫挾帶：二（èr）次蒸氣中帶有大量泡沫，易造（zào）成物料損失和冷凝設備（bèi）汙染。

（5）、能源利用：mvr蒸發器對二次蒸氣的利用是蒸發操作中（zhōng）要考慮的朂關（guān）鍵問題。

3.輔助裝置

蒸發器的輔助裝置（zhì）主（zhǔ）要包括除沫器、冷凝器、真空裝置、冷凝水排除器，簡（jiǎn）述如下：

1.除沫器

   在蒸發器的上部需有較大空間的分離室,該分離室可以使（shǐ）液滴借（jiè）重（chóng）力下降，使二（èr）次蒸（zhēng）汽夾帶的液滴減少。但二次蒸汽中仍夾帶有許多液沫，故在分離室的上部與二次蒸汽出口處要設除沫裝置，作用是將霧沫中的溶（róng）液聚（jù）集並與二次蒸汽分離（lí）。幾種常（cháng）用（yòng）的除沫器，它們的原理都是利用液沫的慣性以實現汽液（yè）的分離。

２．冷凝器和真空裝置

     二次蒸汽需要（yào）回收時應采用間（jiān）壁是換熱器，否則采用汽、液直接（jiē）觸的混合式換熱器。當蒸發減壓（yā）操作時（shí），無論用哪一種冷凝器，均（jun1）需要在（zài）冷凝器後安裝真空（kōng）裝置，不斷抽出冷凝液中的（de）不凝性氣體，以維持蒸發操作所需的負壓。常用的真空裝（zhuāng）置有噴射泵（bèng）水環真（zhēn）空泵及往複式真空泵等。

３．冷凝水排除器（又（yòu）稱疏水器）

蒸發進行時要不斷排出加熱蒸汽冷凝後（hòu）生成的冷凝水，以保證良（liáng）好的傳熱效果（guǒ）。冷凝水排除器的作用是在排除冷凝水的同時，阻止蒸汽排出。常用冷（lěng）凝水排除器有三種：浮（fú）杯式、膨脹式和熱動（dòng）力式。熱動（dòng）力式結構簡單，操作性能好，因而在生產上使用較為廣泛。

4.效數（shù）限定

在（zài）工業生產中，采用多效蒸發提高了生蒸（zhēng）汽的（de）利用率，消耗同樣多的生蒸汽，可以 蒸發比單效蒸發器多得多的水。如果料液在（zài）沸點下進入蒸發器，並忽略熱損失、溫度差損失和不同壓力下汽化熱的差（chà）別，理（lǐ）論上（shàng），單效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以（yǐ）汽化1㎏的水；雙效蒸發器中（zhōng），1㎏生蒸汽可以汽化2㎏的水；三效蒸（zhēng）發器中，1㎏生蒸汽可（kě）以汽化3㎏的水。但實際上由於存在各種溫差損失和熱損（sǔn）失，多效蒸發根本達不到上述的經濟性。

  隨著效數的（de）增加，所節省的生蒸汽量（liàng）愈（yù）來愈少，但設備費則隨效數（shù）增加而成正比增加。當（dāng）增加一效的設備費和操作費之（zhī）和不能小（xiǎo）於所節省的加熱蒸汽的收益時，就（jiù）沒有必要再增加效數了，因此（cǐ）多效（xiào）蒸發的效數是有一定限度的。即蒸發器的效數存在更佳（jiā）值，須根據設備費和操作費之和朂小來（lái）確定。

  通常，工業（yè）上使（shǐ）用（yòng）的多效蒸發裝置，其效數並不是很多的。一般對（duì）於電解質溶液，如NaOH等水（shuǐ）溶液的蒸發，由於其沸點升（shēng）高（即溫度差（chà）損失）較大，故采用2～3效；對於非電解質溶液，如葡萄糖的水溶液或其他有機溶液的蒸（zhēng）發,由於其沸點升高（gāo）較小所（suǒ）用效數可取4～6效。

5.操作（zuò）原理

由蒸（zhēng）發器的熱量恒算可知，在單效蒸發器中每蒸發1㎏的水需（xū）要消（xiāo）耗1㎏多的生蒸汽。在大規模的工業生產中，水（shuǐ）分蒸發量很大，需要消耗大量的生蒸（zhēng）汽。如果能將二次蒸汽用作另一蒸發器的加熱蒸汽，則可減少生蒸汽消耗量。由於二次蒸汽的壓力和溫度低於生蒸汽的壓力和溫度，因此，二次蒸（zhēng）汽作為加（jiā）熱蒸汽的條件是：該蒸發器的操作壓力和（hé）溶液沸（fèi）點應低於前一蒸發器。采用抽真空的方法可（kě）以很方便地降低蒸發器（qì）的操作壓力和溶（róng）液的沸點。每一個蒸發器稱為（wéi）一效，這樣，在******效蒸發器中通入（rù）生蒸汽，產生的二次蒸（zhēng）汽引入第二效蒸發器，第二效的二次蒸汽再引入第三效蒸發器，以此類推（tuī），末（mò）效蒸發（fā）器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝，冷（lěng）凝器後接真空裝置（zhì）對（duì）係統抽真空。於是，從******效到朂（xù）末效，蒸發器的操作壓力和溶液的沸點依次降低，因此（cǐ）可以引入前效的二次蒸汽作為後效的加熱介（jiè）質，即後效的加熱室成為前效二（èr）次蒸汽的（de）冷凝器，僅******效需要消耗生蒸汽，這就是多效蒸發的（de）操（cāo）作原理。  

6.特點和影響

一、mvr蒸發器用於食（shí）品物料蒸發濃（nóng）縮的特點

熱敏性 ：加熱溫度（dù）和加熱時（shí）間

腐蝕性 ：酸（suān）性食品

粘稠性：蛋（dàn）白質、糖分、果膠  

結垢（gòu）性：蛋白質、糖分、果膠過熱

泡沫性 ：物料沸騰時形成（chéng）

易揮發成分：芳香成分和風味成分  

二、mvr蒸發器蒸發對食品的影響

風味、風（fēng）味物質損失

解決方法包括：A將濃縮物與部分新（xīn）鮮物料混合，以提高風味；B風味物質回收

風味：劣變

顏色：加深

營養物（wù）質損失

7.沸點升高原因

1. 溶液蒸汽（qì）壓降低引起的沸點升高

為溶液在常壓下因溶質存在而（ér）較純溶劑（水）的（de）沸點升高值

2.液柱靜壓頭（tóu）引起的沸點升高

mvr蒸發器（qì）加熱室中有一定液位，因（yīn）液（yè）麵下的壓（yā）力比（bǐ）液麵（miàn）表麵壓力高，則液麵下的（de）沸點比液麵上的高，二者之（zhī）差稱為（wéi）液柱靜壓頭引起的溶液沸點升高

3.二次蒸汽阻力損失引起的沸點（diǎn）升高

該損失是二次蒸氣由分離室出口到冷凝器之間的壓降所造成的溫度（dù）差損失。

8.操作特點

mvr蒸發器蒸發操作的（de）特點

   蒸發操作是從溶液中分離出部分溶劑，而溶液中所含溶質的數（shù）量不（bú）變，因此蒸發是一個熱量傳遞過程，其傳熱（rè）速率是蒸發過程的控（kòng）製因素。蒸發所（suǒ）用（yòng）的設備屬於熱交換設備。但與一（yī）般的傳熱過程比較，MVR蒸發器蒸發過程又具有其自身的特點，主要（yào）表現在：

（1）溶（róng）液沸點升高 被蒸（zhēng）發的料液是含有非（fēi）揮發性溶質（zhì）的溶液，由拉烏爾定律可知，在相同的溫度下，溶液的蒸汽壓低於純溶劑的蒸氣壓。換（huàn）言之，在（zài）相同壓力下，溶液的沸（fèi）點高於純溶（róng） 劑的沸（fèi）點。因此，當加熱蒸汽溫度一定，蒸發溶液時的（de）傳（chuán）熱溫（wēn）度差要小於蒸發溶劑（jì）時的溫度差。溶液的濃度越高，這種影響也越顯著。在進行蒸（zhēng）發設備的計算時，必 須考慮（lǜ）溶液沸點上升的這種影響（xiǎng）。

（2）物料（liào）的工（gōng）藝特性 蒸發過程中，溶液的某些性質（zhì）隨著溶液的濃縮（suō）而改變。有些物（wù）料在濃縮過程中可能結垢、析出結晶或（huò）產生泡（pào）沫；有些（xiē）物料是熱敏性（xìng）的，在高溫下易變（biàn）性或分解；有（yǒu）些 物料（liào）具有較大的腐蝕性或較（jiào）高的（de）粘度等（děng）。因此（cǐ），在選擇蒸發的方法和設（shè）備時，必須考（kǎo）慮物料的這些工藝特性。

（3）能量利用與回收 蒸發時需消耗大量的加熱蒸汽，而溶液（yè）汽（qì）化又產生大量（liàng）的二次蒸（zhēng）汽，如何充分利用二次（cì）蒸汽的（de）潛熱，提高（gāo）加熱蒸汽的經濟程度，MVR蒸發（fā）器正是解決了這個問題。

9.蒸發原理

1.按照分子運動學觀點，溶液受熱時，溶劑分子獲得了動能，當一些溶劑分子的能量足以克服分子間的吸引力時，溶劑分子就會逸出液麵進入上部空間，成為蒸汽分（fèn）子，這就是汽化。

2.如果不設法除去這些蒸汽分子，則汽相（xiàng）與液相之間，水分的化學勢將漸趨平衡，汽化過程也（yě）相（xiàng）應逐漸減弱以至停止進行。

3.蒸發的必要條件：熱能的不斷供給（gěi）（飽和（hé）蒸汽）和（hé）生成的蒸氣的不斷排除（chú）。

10.蒸發分類

1．按蒸發方式分：自然蒸發：溶（róng）液在低於沸點溫度下（xià）蒸（zhēng）發，如（rú）海水曬（shài）鹽，這種情況下，因溶劑僅在溶液表麵汽化（huà），溶劑汽（qì）化速率（lǜ）低。沸騰蒸發：將溶液加（jiā）熱至沸點，使之在沸騰狀態下蒸發。工業上（shàng）的蒸發操作基本（běn）上皆是此類。

   2．按（àn）加熱方式分：直接熱源加（jiā）熱它是將燃料（liào）與空氣混（hún）合，使其燃燒產生的高溫火焰和（hé）煙（yān）氣經噴嘴直接噴入被蒸發的溶液中來加熱溶液、使溶劑汽化的蒸發過程。間接熱源加熱容器間壁傳給被蒸發的溶液。即在間壁式換熱器中進行的傳熱過程。

   3．按操作（zuò）壓力分：可分為（wéi）常壓、加壓和減壓（真空）蒸發操作（zuò）。很顯（xiǎn）然，對於熱敏性物料，如抗生素溶（róng）液（yè）、果（guǒ）汁等應在減壓下進行。而高粘度物料就應采用加壓高溫熱源加熱（如導熱油（yóu）、熔鹽（yán）等）進行蒸發。

   4．按效數分：可分為單效與多效蒸發。若蒸發產生的（de）二次蒸汽直接冷凝（níng）不再利用，稱為單效蒸發。若將二次（cì）蒸汽作為下一效加熱蒸汽，並將（jiāng）多個蒸發器串聯，此蒸發過程即為多效蒸發。

5. 按用蒸汽（qì）和電分：蒸發過程全部采用生蒸（zhēng）汽和蒸（zhēng）發（fā）過程中（zhōng）用電驅動壓縮機壓縮二次蒸汽的mvr蒸發器。MVR蒸發器在蒸發過程中，隻要係（xì）統開機（jī）時需（xū）要生蒸汽，正常運行後就不需要通蒸汽了（le）。

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