多效（xiào）蒸發器常見（jiàn）問題，你知道哪些？

1.問題分（fèn）析

（1）溫度（dù）差損（sǔn）失和有（yǒu）效溫度差

▲ 當（dāng）完成（chéng）液濃（nóng）度相同時，多效蒸發中各效溫度差損失（shī）之和大於單（dān）效蒸發；即：溫（wēn）度差損失（shī）   多效蒸發＞ 單效蒸發

▲ 當理論傳熱溫度差一定時，多效蒸發的各效有效傳熱溫度（dù）差之和小於單效蒸（zhēng）發。即（jí）：有效傳熱溫      多效（xiào）蒸發 < 單效蒸發

(2) 經（jīng）濟性

▲ 多效蒸發的（de）生蒸（zhēng）氣經濟性理論值與效數成正比，其（qí）經濟值也隨效數增多而（ér）增加，但不成正比。即：多效蒸發，可提（tí）高生蒸汽的（de）經濟性。

(3)生產（chǎn）能力和生產強（qiáng）度

▲ 在相同條（tiáo）件下，雖然多效蒸發傳熱麵積為單效（xiào）蒸發的m倍，但生產能（néng）力小於單效蒸發；

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

▲ 為完成（chéng）相同的生產任務，多效蒸（zhēng）發（fā）所需要的傳熱麵積大於單效蒸發的m倍，多效蒸發經濟性的（de）提高是以（yǐ）增加設備費為代（dài）價的。即：生產能力：多（duō）效蒸發 <單效蒸發; 生產強（qiáng）度（dù）：多效蒸發 <單效蒸發

(4) 多效蒸（zhēng）發中效數的限製和選（xuǎn）擇（zé）

▲ 傳熱溫度差的限製；

▲ 設備費用的限製；

▲ 效數選擇：生（shēng）蒸汽經濟性隨效數提高幅度減小，而設備費用始終正比於效數。

選取原則：設備費用（yòng）和操作費用總和朂小，通常選取2-3效。

2.操作要點

（1）、傳熱性質：屬於壁麵兩側流體均有（yǒu）相變化的恒溫 傳熱過程（chéng）。

（2）、溶液性質：熱敏性、腐蝕性、結晶性、結垢性、泡沫（mò）、粘度等。

（3）、沸點升高：當加熱蒸氣一定時，蒸發溶液的傳熱溫（wēn）度差要小於蒸發純（chún）水的溫度差。

（4）、泡沫挾帶：二次蒸（zhēng）氣中帶有大量泡沫，易（yì）造成物料損失和冷凝設（shè）備汙染（rǎn）。

（5）、能源利用：mvr蒸發器對二次蒸（zhēng）氣（qì）的利（lì）用是蒸（zhēng）發操作中要考慮的朂關鍵問題（tí）。

3.輔助裝置（zhì）

蒸發器的輔（fǔ）助裝置主要包括除沫器、冷凝（níng）器（qì）、真空（kōng）裝置、冷（lěng）凝水排除器，簡述如（rú）下：

1.除沫器（qì）

   在蒸發器的上部需有較大空間的分離室,該分離室可以使液滴借重力下降，使二次蒸汽夾帶的液滴減少。但二次蒸汽（qì）中仍夾帶有許多液沫，故在分離室（shì）的上部（bù）與二次蒸汽出口處要設除（chú）沫裝置（zhì），作用是將霧沫中的溶液聚集並與（yǔ）二次蒸汽（qì）分離。幾種常用的（de）除沫器，它們的原（yuán）理都是利（lì）用液沫的慣性以實現汽（qì）液的分離。

２．冷凝（níng）器和真空裝置

     二次蒸汽需要回（huí）收時（shí）應采（cǎi）用（yòng）間壁是換熱器（qì），否則采用汽、液直接觸的混合式換熱器。當蒸發減壓操作時，無論用哪一種（zhǒng）冷凝器，均需要在冷凝器後安裝真（zhēn）空裝置，不斷抽出冷凝液中的不凝性氣體，以維（wéi）持（chí）蒸（zhēng）發操作所需（xū）的負（fù）壓。常用的真空裝置有噴射泵水環（huán）真空泵及往複式真空泵等。

３．冷凝水排除器（又稱疏水器）

蒸發進行時要不斷排出加熱蒸汽冷凝後生成（chéng）的冷（lěng）凝水，以保證良好的傳熱效果。冷凝水排除器的作用是在排除冷凝水的同（tóng）時，阻止（zhǐ）蒸汽排出（chū）。常用冷凝水排除器有三種：浮杯式、膨脹式和熱動力式（shì）。熱動力式結構簡（jiǎn）單（dān），操作性能好，因而在生產上使用較為廣泛。

4.效（xiào）數限定

在工業生產中，采用多效蒸發（fā）提高了生蒸汽的利用（yòng）率，消耗同樣多的生蒸汽，可以 蒸發比單效蒸發器多（duō）得多的水。如果料液在沸點（diǎn）下進入蒸發器，並忽略（luè）熱損失、溫度差損失和不同壓力下汽化熱的差別（bié），理論上，單效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化1㎏的水；雙效（xiào）蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化2㎏的水；三效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化3㎏的水（shuǐ）。但實際上由於存在各（gè）種溫差損失和熱損失，多效蒸發根本達不到上述的經濟性。

  隨著效（xiào）數的（de）增加，所節省的生蒸汽量愈來愈少，但設備費則隨效數增加而成正比增加（jiā）。當增加一效的設（shè）備費和操作費之和不能小於所節（jiē）省的（de）加熱蒸汽的收益時，就沒有（yǒu）必要再增加效數了，因此多效蒸發的效數是有一定限度的。即蒸發器的效數存在更佳值，須根據設備費和操作費之和朂小來確（què）定。

  通常，工業上使用的多效蒸發裝置，其效數並（bìng）不是很多的。一般對（duì）於電解質溶液，如NaOH等水溶液的蒸發，由於其沸點升高（即溫度差損失）較大，故采用2～3效；對（duì）於非電解質溶液，如葡萄糖的（de）水溶（róng）液或其（qí）他（tā）有機溶液的蒸發,由於其沸點升高較（jiào）小（xiǎo）所用效數可取4～6效。

5.操作原（yuán）理

由蒸發器的熱量恒算可知，在（zài）單效蒸發器中每蒸發1㎏的水需要消耗1㎏多的（de）生蒸汽。在大規模的（de）工業生產中，水分蒸發量很大，需要消耗大量的生蒸汽。如果能將二次蒸（zhēng）汽用作另一蒸發器的加熱蒸汽，則可減少（shǎo）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，二次蒸汽（qì）作為加熱蒸汽的條件是：該蒸發器的操作壓力和（hé）溶液沸點應低於前一蒸發器。采用抽真空的方法可以很方便（biàn）地降低蒸發器的操作壓力和溶液的沸點。每一個蒸發器稱為一效（xiào），這樣，在******效蒸發器中通入生蒸汽，產生的二次蒸汽引入（rù）第二效蒸發器，第二效的二次蒸（zhēng）汽再（zài）引入第三效蒸發器，以此類推，末效蒸發器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝，冷凝器後接真空裝（zhuāng）置對係統抽真空。於是（shì），從******效到朂末效，蒸發器的操作壓（yā）力和溶液的沸點依（yī）次降低，因此可（kě）以引入前效的二次蒸汽（qì）作為後效的加（jiā）熱介質，即後（hòu）效的（de）加熱室成為前效二次蒸汽的（de）冷凝器，僅******效需要消耗生蒸汽，這就（jiù）是多效蒸發的操作原理。  

6.特點和影響

一、mvr蒸發器用於食品物料蒸發濃縮的特點

熱（rè）敏性 ：加（jiā）熱溫（wēn）度和加熱（rè）時間

腐蝕性 ：酸性食品

粘稠（chóu）性（xìng）：蛋白質、糖分、果膠  

結垢性：蛋白質、糖分（fèn）、果膠過熱（rè）

泡（pào）沫性 ：物料沸（fèi）騰時形成

易揮發成分：芳（fāng）香成分和風味成分  

二、mvr蒸發（fā）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

營養物質損失

7.沸點升高原因

1. 溶液蒸汽壓降低引起的沸點升高

為溶液在（zài）常壓下因溶質存在而較純溶劑（水）的沸點升高（gāo）值

2.液柱靜壓頭引（yǐn）起的沸點升高

mvr蒸發（fā）器（qì）加熱室中有一定液位，因液麵（miàn）下的壓（yā）力比液麵（miàn）表麵壓力高，則液麵下的沸點比液麵上的（de）高，二（èr）者之差稱為液柱靜壓（yā）頭引起的溶液（yè）沸點升高

3.二次（cì）蒸汽（qì）阻力損失引起的沸點升高

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差（chà）損（sǔn）失。

8.操作特點

mvr蒸發器蒸發操作的特點

   蒸（zhēng）發操作是（shì）從溶液中分離出部分（fèn）溶劑，而溶（róng）液中所含（hán）溶質的數量（liàng）不變，因此蒸（zhēng）發是一個（gè）熱量（liàng）傳遞過程（chéng），其傳熱速率是蒸發過程的控製（zhì）因素。蒸發所用的設備屬於熱（rè）交換設備。但（dàn）與一般的傳（chuán）熱過程比較，MVR蒸發器（qì）蒸發過程又具有其自身（shēn）的特點，主要表現在：

（1）溶液沸點升高 被蒸發的（de）料液是含有非揮（huī）發性溶（róng）質的溶液，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。換言之，在相同壓力下，溶（róng）液的沸點高於純溶 劑的沸點。因此，當加（jiā）熱蒸汽溫度一定，蒸發溶液時的（de）傳熱溫度差要小於蒸（zhēng）發溶劑時的溫度差。溶液的濃度越高，這（zhè）種（zhǒng）影響也越顯著。在進行蒸發設備的計算時，必 須考慮（lǜ）溶液沸點上（shàng）升的這種影響。

（2）物料的工藝特性 蒸發過程中，溶液（yè）的某些性質隨著溶液的濃縮而改變。有些物料在濃縮過（guò）程中可能（néng）結垢（gòu）、析出結晶或產（chǎn）生泡沫；有些物料是熱敏（mǐn）性的（de），在高溫下易變性或分解；有些（xiē） 物料具有較大（dà）的腐蝕性或較高的粘度等。因此，在選擇蒸發的方法和（hé）設備時，必須考慮物料的這些工（gōng）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（róng）液汽化又產生大量的二次蒸汽，如何（hé）充分利用二次蒸汽的潛熱（rè），提高加熱蒸汽的經濟程度，MVR蒸發器正是（shì）解決了這個（gè）問題。

9.蒸（zhēng）發原（yuán）理

1.按照分子運動學觀點（diǎn），溶液受熱時，溶劑分子（zǐ）獲得了（le）動能，當一（yī）些溶劑分子的能量足（zú）以（yǐ）克服分子間的吸引力時，溶劑分子就（jiù）會逸出液麵進（jìn）入上部空間，成為蒸汽分（fèn）子，這就是汽化。

2.如（rú）果不設法除（chú）去這些蒸汽分子，則汽相與液相之間，水分的化學勢將漸趨平衡，汽化過程也相應逐漸減（jiǎn）弱以至停止（zhǐ）進行。

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

10.蒸發分類

1．按蒸發方式分（fèn）：自然（rán）蒸（zhēng）發：溶液在低（dī）於沸點溫度下蒸發，如海水曬鹽，這種情況下，因溶劑僅在溶液（yè）表麵（miàn）汽（qì）化，溶劑汽化速（sù）率低。沸騰蒸發：將溶（róng）液加熱至沸點，使之在（zài）沸騰狀態下蒸（zhēng）發。工業上的（de）蒸發操作基本上皆（jiē）是此類。

   2．按加熱方式分：直接熱源加（jiā）熱它是將燃料與空氣混合，使其燃燒產生的高溫火焰（yàn）和煙氣經噴嘴直接噴入被蒸發的溶液中來加熱溶（róng）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（bì）式換熱器中進行的傳熱過程。

   3．按操作壓（yā）力（lì）分：可分為常壓、加（jiā）壓和減壓（真空）蒸發操作。很（hěn）顯（xiǎn）然，對於熱敏性物料，如抗生素溶液、果汁（zhī）等應在減壓（yā）下進行。而高（gāo）粘度物料（liào）就（jiù）應采用（yòng）加壓高溫熱源（yuán）加熱（如導熱油、熔（róng）鹽等）進行蒸發。

   4．按效數分：可（kě）分為單效與多效蒸發。若蒸發產生的二次（cì）蒸汽直接冷（lěng）凝不再利（lì）用，稱為單效蒸發。若將二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽，並將多個蒸發器串聯，此蒸發過程即為（wéi）多效蒸發。

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

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