多效蒸發（fā）器常見問（wèn）題，你知道哪些（xiē）？

1.問題分（fèn）析

（1）溫度差損失和有效溫度（dù）差

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

▲ 當理論傳熱溫度差一定時，多效（xiào）蒸發的各效有效傳熱溫度差之和（hé）小於單效蒸發。即：有效傳（chuán）熱（rè）溫（wēn）      多效蒸（zhēng）發 < 單（dān）效蒸發

(2) 經濟性（xìng）

▲ 多效（xiào）蒸發的生蒸氣經濟性理論（lùn）值與效數成正比，其經濟值也隨效數增多而增加，但不成正比。即：多效蒸發，可提高（gāo）生蒸汽的經濟性。

(3)生產能力和生產強度

▲ 在相同條件下（xià），雖然多效蒸發傳熱麵積為單效蒸發的m倍，但生產能力小於單效（xiào）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（dān）效的1/m；

▲ 為完成相同的生產（chǎn）任務，多效蒸發所需（xū）要（yào）的傳熱麵積大於單效蒸發的m倍，多（duō）效蒸發經濟性的提高是以增加設備費為代價的。即：生產能力（lì）：多效蒸發 <單效蒸發; 生產（chǎn）強度：多效蒸發（fā） <單效蒸發

(4) 多效蒸（zhēng）發中效數的限製和選擇

▲ 傳熱溫度差的（de）限製；

▲ 設備費用（yòng）的限製；

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

選取原則：設備費用和操作費用總和朂小，通常選取2-3效（xiào）。

2.操作要點

（1）、傳熱性（xìng）質：屬於壁麵兩側流體均有相（xiàng）變化（huà）的恒溫 傳熱過程。

（2）、溶液性（xìng）質（zhì）：熱敏性、腐蝕性、結晶性、結垢性（xìng）、泡沫（mò）、粘度等。

（3）、沸點升高：當加熱蒸（zhēng）氣一定時，蒸發（fā）溶（róng）液的傳熱溫度差要小於蒸發純水的溫度差。

（4）、泡沫挾（jiā）帶：二次蒸氣中帶有大量泡沫，易造成物料損（sǔn）失和冷凝設備汙染（rǎn）。

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

3.輔助裝置

蒸發器的輔助裝置主要包括除沫（mò）器、冷凝器、真空（kōng）裝置、冷凝水排除器，簡述如下：

1.除沫器

   在蒸發器的上部需有較大空間的分離（lí）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（cì）蒸汽中仍（réng）夾帶有許多液沫（mò），故（gù）在分離室的上部與二次蒸汽出口處要設除沫裝置，作用是（shì）將霧沫中的溶液聚集（jí）並與二次（cì）蒸汽分離（lí）。幾種常用的除沫器，它們的原理都是利用液（yè）沫的慣性以實現汽液的（de）分離。

２．冷凝器和真空裝置

     二次蒸汽需要回收時（shí）應采用（yòng）間壁是換熱器，否則采用汽（qì）、液直接觸（chù）的混合式換熱器（qì）。當（dāng）蒸（zhēng）發減壓操作時，無論用哪一種冷凝器，均需要在冷凝器（qì）後安裝真空裝置（zhì），不斷抽（chōu）出冷凝液中的不（bú）凝性氣體，以維持蒸發操作（zuò）所需（xū）的負壓。常用（yòng）的真空裝置有噴射泵水（shuǐ）環真空泵及往複（fù）式（shì）真空泵等。

３．冷凝水排除器（又稱疏水（shuǐ）器）

蒸發進行時要不斷排出（chū）加熱蒸汽冷凝（níng）後生成的冷凝（níng）水（shuǐ），以保證（zhèng）良好的傳熱效果。冷凝水排除（chú）器（qì）的作用是在排（pái）除冷凝水的同時，阻止蒸汽排出。常用冷凝水排除器有三（sān）種：浮杯式、膨脹式和（hé）熱動力式。熱動力式結構（gòu）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

在工（gōng）業（yè）生產中，采用多效蒸發提（tí）高了生蒸汽的利用率，消耗同（tóng）樣多的生蒸（zhēng）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（rù）蒸發器，並（bìng）忽略（luè）熱損（sǔn）失（shī）、溫度差損失和不同壓力下汽化熱的差別，理論上，單效蒸發（fā）器中，1㎏生蒸汽可以汽（qì）化1㎏的水；雙效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽（qì）化2㎏的水；三效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化3㎏的（de）水。但實際上由於存在（zài）各種（zhǒng）溫差損失和熱損失（shī），多效蒸（zhēng）發根本達不到上述的經濟性。

  隨著效數的增加，所節省的生蒸汽（qì）量愈來愈（yù）少，但（dàn）設備費則隨效數增（zēng）加而成正比增加。當增加一效的設備費和操作費（fèi）之和不能小於所節省的加熱蒸汽的收益時，就沒有必要再增加效數了，因此多效蒸發的效（xiào）數是有一定限度（dù）的。即（jí）蒸發器的效數（shù）存在更佳值，須根據設備費和（hé）操作費之和朂小（xiǎo）來確定。

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

5.操作原理

由蒸發器的熱量恒算可知，在單效蒸發器中每蒸發1㎏的水需要消耗1㎏多的生蒸汽。在大（dà）規模的工業生產中，水分蒸發量很大，需要消耗大量的生蒸汽。如果能將二次蒸汽用作另一蒸發器（qì）的加熱蒸汽，則（zé）可減少（shǎo）生蒸汽（qì）消耗量。由於二（èr）次蒸汽的壓力和溫度（dù）低於生蒸汽的壓力和（hé）溫度，因此，二次蒸汽作為加熱蒸汽的條（tiáo）件是：該蒸發器的操作壓力和溶液（yè）沸點應低於前一蒸（zhēng）發器。采用抽（chōu）真空的方法可以很方便地降低蒸發（fā）器的操作壓力和溶液的沸（fèi）點。每一個蒸發器稱為一效，這樣，在******效蒸發器中通入生蒸汽，產生的二次蒸汽引（yǐn）入第二效蒸發器，第二效的（de）二次蒸汽再引入第三效蒸發器，以此（cǐ）類推，末效（xiào）蒸發器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝，冷（lěng）凝器後接真空裝置對係統抽真空（kōng）。於是，從******效（xiào）到朂末效，蒸發器的（de）操作壓力（lì）和溶液的沸點依（yī）次降低，因此（cǐ）可以引入前效的（de）二次蒸汽作為後效的（de）加熱介（jiè）質，即後效的加熱室成（chéng）為前效二次蒸汽的冷凝器，僅******效需要消耗生蒸（zhēng）汽，這就是（shì）多效蒸發的操作原（yuán）理。  

6.特點和影（yǐng）響

一、mvr蒸發器用（yòng）於（yú）食品物料蒸發濃縮的特點

熱敏性 ：加熱溫度和加熱時間

腐蝕性 ：酸性食品

粘稠性：蛋（dàn）白質、糖分、果膠  

結垢性：蛋白質、糖分、果膠（jiāo）過熱

泡沫性 ：物（wù）料沸騰時形成

易（yì）揮發成（chéng）分：芳香成分和風味成分  

二、mvr蒸發器（qì）蒸（zhēng）發對食品的（de）影響

風味、風味物質損（sǔn）失

解決方法包括：A將濃縮物與部分（fèn）新（xīn）鮮物料混合，以提高風（fēng）味；B風味物質（zhì）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（qǐ）的沸點升高

為溶液（yè）在常（cháng）壓下因溶質存在而較純溶劑（水）的沸（fèi）點升高（gāo）值

2.液柱靜壓頭引起的沸點（diǎn）升高（gāo）

mvr蒸發器（qì）加熱（rè）室中有一定液位，因（yīn）液麵下的壓力比液麵（miàn）表麵壓力（lì）高，則液麵（miàn）下的沸點比液（yè）麵上的（de）高，二者之差稱為液柱靜壓頭引起的溶液沸點升高（gāo）

3.二次蒸汽阻力損失引起（qǐ）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損失。

8.操作特（tè）點

mvr蒸發器蒸發操作的特點

   蒸發操（cāo）作是從溶液（yè）中分離出部（bù）分溶劑（jì），而溶液中所含（hán）溶質的數量不（bú）變，因此蒸發是一（yī）個熱量傳遞（dì）過程，其傳熱（rè）速率是（shì）蒸發過程的控製因素。蒸發所用的設（shè）備屬於熱（rè）交換設備。但與一般的傳熱過程比較，MVR蒸發器蒸發過程（chéng）又具有其自身的特點，主要表現在：

（1）溶液沸點升高 被蒸發的料液是含有非揮發性（xìng）溶質的溶液，由（yóu）拉烏爾定律可知，在相同的溫度下，溶液的蒸汽壓低於（yú）純溶劑的蒸氣壓。換言之，在相（xiàng）同壓力下，溶液的沸點高於純溶（róng） 劑的沸點。因此，當加熱蒸汽溫度一定，蒸發溶液時的傳熱溫度差要小於蒸發溶劑時的溫度差（chà）。溶液的濃度（dù）越高，這種影響也越顯（xiǎn）著。在進行蒸發設備的計算時，必 須考慮溶液（yè）沸點上升的（de）這（zhè）種影響。

（2）物料的工藝特性 蒸發過程中，溶液的某些性質隨著溶液的濃縮而改變。有些物料在濃（nóng）縮過程中可能結垢、析出結晶或產生泡沫；有些物料是熱敏性的，在高溫下易變性或（huò）分解；有些 物料具有較大的腐蝕性或較高的（de）粘度等。因（yīn）此，在選（xuǎn）擇蒸發（fā）的方法和設備時，必須考慮物（wù）料的（de）這些工藝特性。

（3）能量利用與回收 蒸（zhēng）發時需消耗大量的加熱蒸汽，而溶（róng）液汽化（huà）又產生大量（liàng）的二次（cì）蒸汽，如何充分利用二次（cì）蒸汽的（de）潛熱，提高加熱蒸汽的經濟程度，MVR蒸發器正（zhèng）是解決了這個問題。

9.蒸發原理

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

2.如果不設法除去這些蒸汽分子，則汽相與液（yè）相之間，水分的化學（xué）勢將漸趨平衡，汽化過程（chéng）也相應逐漸減弱以至停止進行。

3.蒸發的（de）必要條件：熱能的（de）不斷供給（飽（bǎo）和蒸汽）和生成的蒸氣的不斷排除。

10.蒸發分類

1．按蒸發方式分：自然蒸發：溶液在低於沸點溫度下蒸發，如海水曬鹽，這種情況（kuàng）下，因溶劑僅在溶液表麵汽化，溶劑汽化速率低。沸騰蒸發：將溶液加熱至沸點，使之在沸騰狀態下蒸發。工（gōng）業上的蒸（zhēng）發操作基本上皆是此（cǐ）類。

   2．按加熱方式分：直接熱源加熱它是將燃料與空氣（qì）混合，使其燃燒產生的高溫火（huǒ）焰和煙氣經噴嘴直接噴（pēn）入被蒸發的溶（róng）液（yè）中來加熱溶液、使溶劑汽化的蒸發過程。間（jiān）接熱（rè）源（yuán）加熱容（róng）器間壁傳（chuán）給被蒸發的溶液（yè）。即在間壁式換熱器中進行的傳熱過程。

   3．按操作壓力分（fèn）：可分（fèn）為常壓、加（jiā）壓和減壓（真空）蒸發操作。很顯然，對於熱敏性物（wù）料，如抗生素溶液、果汁（zhī）等應（yīng）在（zài）減壓下進行。而高（gāo）粘度物料就應采（cǎi）用加壓高溫熱源加熱（如導（dǎo）熱油、熔鹽等）進（jìn）行蒸（zhēng）發。

   4．按效數（shù）分：可分為單效與多效蒸發。若蒸發產生的二次蒸汽直接冷凝不再利用，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，此蒸發過程即為多效蒸發。

5. 按用蒸汽和電（diàn）分：蒸發過（guò）程全部采（cǎi）用生蒸汽和蒸發（fā）過程中用電驅動壓縮機壓縮二（èr）次（cì）蒸汽的mvr蒸發器。MVR蒸發器在蒸發過（guò）程中，隻要係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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