多效蒸發器常見問題，你知道哪些？

1.問題分（fèn）析

（1）溫度差損失和有效溫（wēn）度差

▲ 當完成液濃（nóng）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（fā）＞ 單效蒸發

▲ 當理論傳熱溫度差一定（dìng）時，多效蒸發的各效有效傳熱（rè）溫度差之和小（xiǎo）於單效蒸發。即：有效傳熱溫      多效蒸發 < 單效蒸發

(2) 經濟（jì）性

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

(3)生產能力和生產強度

▲ 在相同條件下，雖（suī）然多效蒸發傳（chuán）熱麵積為單效蒸發（fā）的（de）m倍，但生產能力小於單效蒸發；

▲ 當多效蒸發的 及各效Ai，Ki ，與（yǔ）單效相同時，多效蒸發的生產強度小於單（dān）效（xiào）的1/m；

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

(4) 多效蒸發中效數的限製和選擇

▲ 傳熱溫度差的限製；

▲ 設備費用（yòng）的（de）限製；

▲ 效（xiào）數選擇（zé）：生蒸汽（qì）經濟（jì）性（xìng）隨效數提（tí）高幅度減小，而設備費用始終正比於效數。

選取（qǔ）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（diǎn）

（1）、傳熱性質：屬於壁（bì）麵（miàn）兩側流體均有相變化的恒溫 傳熱過程。

（2）、溶液性質：熱敏（mǐn）性、腐蝕性、結晶性、結垢性、泡（pào）沫、粘度等。

（3）、沸點升高：當加熱蒸氣一定時，蒸發（fā）溶液（yè）的傳熱溫度差要小於蒸發純水（shuǐ）的（de）溫（wēn）度差。

（4）、泡沫挾帶：二次蒸氣（qì）中帶有大量泡沫，易造成物料損失和冷（lěng）凝設備汙染。

（5）、能源利用：mvr蒸發器對二次蒸氣的利用是（shì）蒸發操作中要（yào）考慮的朂關鍵問題。

3.輔助裝置

蒸發器的輔助裝置主要包（bāo）括除沫器、冷凝器、真空裝置、冷凝水排除器，簡述如下：

1.除沫器

   在蒸（zhēng）發器的上部需有較大空間的分離室,該分離室可以使液（yè）滴借重（chóng）力下降，使二次蒸汽夾（jiá）帶的液滴（dī）減少。但二次蒸汽中仍夾帶有許多液（yè）沫，故（gù）在分離室的（de）上部與二次蒸汽出口處要設（shè）除沫裝置（zhì），作用是將霧沫中（zhōng）的溶液聚集並（bìng）與二次蒸汽分離。幾（jǐ）種常（cháng）用的除（chú）沫（mò）器，它們的原理（lǐ）都是（shì）利用液（yè）沫的慣性以實現汽液的分離。

２．冷凝器和真空裝置

     二次蒸汽需要回收時應采用間壁是換熱器，否則采用（yòng）汽、液直接觸的混合式換熱器。當蒸發減壓操作時，無論用哪一種冷（lěng）凝器，均需要在冷凝器後安裝真空（kōng）裝置，不斷抽出（chū）冷凝液（yè）中的不凝性氣體，以維持蒸發操作所需的負壓。常用的真（zhēn）空裝置有噴（pēn）射泵水環真（zhēn）空泵及往複式真空泵（bèng）等。

３．冷凝水排除器（又稱疏水器（qì））

蒸發進行（háng）時要不斷排出加（jiā）熱蒸汽冷凝後生成的冷凝水（shuǐ），以保（bǎo）證（zhèng）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時（shí），阻止（zhǐ）蒸汽排出。常用冷凝水排（pái）除器有三種：浮杯式、膨脹（zhàng）式和熱動力式。熱動（dòng）力式（shì）結構簡單，操作性能好，因而在生產上使用較為廣泛。

4.效數限定（dìng）

在工業生產中，采用多效蒸（zhēng）發提高了生蒸汽的利用率，消耗同樣多的生蒸汽，可以（yǐ） 蒸發比（bǐ）單效蒸發器多得多的水。如果料液在沸點下進入蒸發（fā）器，並忽略熱損失、溫度差損失和不同壓力（lì）下汽化熱（rè）的差別，理（lǐ）論上，單效蒸發器中（zhōng），1㎏生蒸汽可（kě）以（yǐ）汽（qì）化1㎏的水；雙效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化2㎏的水（shuǐ）；三效蒸發器中，1㎏生蒸汽可以汽化3㎏的水。但實際上由於存在各種溫差損失和熱損失，多效蒸發根本（běn）達不到上述的經濟性。

  隨著效數的增加（jiā），所節省的生蒸汽（qì）量愈來愈少，但設備費則隨效數增加（jiā）而（ér）成正比增加（jiā）。當增加一效的設備費和操作費之和不能小於所節省的加熱蒸汽（qì）的收益時，就沒有必要再增加效數了，因此多效蒸發的效數是有（yǒu）一（yī）定限度（dù）的。即蒸發器的（de）效數存在更佳值，須根據設備費和操作費之和朂（xù）小來確定。

  通常，工業上使用（yòng）的多（duō）效蒸發裝置，其（qí）效數並不是很多（duō）的。一般對於電解質溶（róng）液，如NaOH等水溶液的蒸發，由於其沸點升高（即溫度差（chà）損失）較大，故采用（yòng）2～3效；對於非（fēi）電解質溶液，如葡萄糖的水溶液或其他有機溶液的蒸發（fā）,由於其沸（fèi）點升高較小所用效數可取4～6效（xiào）。

5.操作原理

由蒸發器的熱量（liàng）恒算可知，在（zài）單效（xiào）蒸發器中每蒸發1㎏的水（shuǐ）需要消耗1㎏多的生蒸汽（qì）。在大規模的工業生產中（zhōng），水（shuǐ）分蒸發量很大，需要消耗（hào）大（dà）量的生蒸（zhēng）汽。如果能將二次（cì）蒸汽用作另一蒸（zhēng）發器的加熱蒸汽（qì），則可減少生蒸（zhēng）汽消耗量。由於（yú）二（èr）次蒸汽的壓力和溫度低於生蒸汽的壓力和溫度，因此（cǐ），二次蒸汽作為加熱蒸汽的條件是：該蒸發器的操作壓力和溶液沸點應低於前一蒸發器。采用抽真（zhēn）空的方法可以很方便地降低蒸發器的操作壓力和溶液的沸點。每一個蒸（zhēng）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，末效蒸發器的二次蒸汽通入冷凝器（qì）冷凝，冷凝器後接真空（kōng）裝置對係統抽真空。於是，從******效到朂末效，蒸發器的操作壓力和溶液的沸點依次（cì）降低，因此可以引（yǐn）入前效的（de）二次蒸（zhēng）汽作為後效的加熱（rè）介質，即後效的加熱室成（chéng）為前效二（èr）次蒸汽的（de）冷凝器，僅******效需要（yào）消耗生蒸汽，這就是多效（xiào）蒸發的操作原理。  

6.特點和（hé）影（yǐng）響

一、mvr蒸發器用於食品物料蒸發濃縮的特點

熱敏性 ：加熱溫度和加熱（rè）時間

腐蝕性 ：酸性（xìng）食品

粘稠性：蛋白質、糖分、果膠  

結垢性：蛋白質、糖分、果（guǒ）膠過熱

泡沫性（xìng） ：物料沸騰時形（xíng）成

易揮發成分：芳香成分和風味成分  

二、mvr蒸發（fā）器蒸發對（duì）食品的影響

風味、風味（wèi）物質損失

解（jiě）決方法包括：A將濃縮物與部分新鮮物料混（hún）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（yīn）

1. 溶液蒸汽壓降低引（yǐn）起的沸點升高

為溶液（yè）在常壓下因溶質存在而（ér）較純溶劑（水）的沸點升高值

2.液柱靜壓（yā）頭引起的沸（fèi）點升高

mvr蒸發器加熱室中有一定液位，因液麵下的壓力比液麵表麵壓（yā）力高，則液麵下的沸點比（bǐ）液麵上的高，二者之差稱為液柱靜壓頭引起的（de）溶液沸點升高

3.二次蒸汽阻力損（sǔn）失引起的沸點升高

該損失是二次蒸氣由分離室（shì）出口到冷凝（níng）器（qì）之間的壓降所造成的溫度差損失。

8.操作特點

mvr蒸發器蒸（zhēng）發操作的特點

   蒸發操作是（shì）從（cóng）溶液中分離出部分溶劑，而溶液中所（suǒ）含（hán）溶質的（de）數量不變，因此蒸發是一個熱量傳遞過（guò）程，其傳熱速率是蒸發過程的控製因（yīn）素。蒸發所用的設備屬於（yú）熱交換設備。但與一般的傳熱過程比較（jiào），MVR蒸發器蒸發過程又具有（yǒu）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溶質的溶液，由拉烏爾定律可知，在相同的溫（wēn）度下，溶液的蒸汽壓低於純溶劑的蒸氣（qì）壓。換言之，在相同壓力下，溶液的沸（fèi）點高於純（chún）溶 劑的沸點。因此，當加（jiā）熱蒸（zhēng）汽溫度一定，蒸發溶液時的傳（chuán）熱溫（wēn）度差要小於蒸發溶劑時的（de）溫度差。溶液的濃度越高，這種影響也（yě）越顯著。在進行蒸發（fā）設備的計算時（shí），必 須考慮溶液沸點上升的這種影響。

（2）物料（liào）的工藝特性 蒸發過程中（zhōng），溶液的某些性質隨著溶液的濃縮而改變。有些物料在濃縮過程中可能結（jié）垢（gòu）、析（xī）出結（jié）晶或產生泡沫；有些物料是熱敏性的（de），在高溫下易變性或分解；有些 物料具有較大的腐（fǔ）蝕（shí）性或較高的粘（zhān）度等。因此，在選擇蒸發的方法和設備時，必須考慮物料的這些工藝特性（xìng）。

（3）能量利用與回收 蒸發時需消耗（hào）大量的加熱蒸汽，而溶液汽化又產生（shēng）大量的（de）二（èr）次蒸汽，如何充分利用二次蒸汽的潛熱，提高加熱蒸汽的經濟程度，MVR蒸發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（zǐ）間的吸（xī）引力時，溶劑分子（zǐ）就會逸出液麵進入上（shàng）部空間，成為（wéi）蒸汽分子，這就（jiù）是汽化。

2.如（rú）果（guǒ）不設（shè）法除去（qù）這些蒸（zhēng）汽分子，則汽相與液（yè）相之間，水（shuǐ）分的化學勢將漸趨平衡，汽化過程也相應逐（zhú）漸減（jiǎn）弱以至停止進行。

3.蒸發的（de）必要條件：熱能的不斷供給（飽和（hé）蒸汽）和生成的蒸氣（qì）的不斷排除。

10.蒸發分類

1．按（àn）蒸發方式分：自然蒸發：溶液在低於沸（fèi）點溫度下（xià）蒸發，如海水曬鹽，這種情況下，因溶劑（jì）僅在溶液表（biǎo）麵汽化，溶劑汽化速率低。沸（fèi）騰（téng）蒸發：將溶液加熱至（zhì）沸點，使之在沸騰狀態下蒸發。工（gōng）業上的蒸發操作（zuò）基本上皆是此類。

   2．按加熱方式分：直接（jiē）熱源加熱它（tā）是將（jiāng）燃料與（yǔ）空氣混合，使其燃燒產生（shēng）的高溫火焰和煙氣經噴嘴直接噴入被蒸發的溶液中來加熱溶液（yè）、使溶劑汽化的蒸發過（guò）程。間接熱（rè）源加（jiā）熱容（róng）器間壁傳（chuán）給被蒸發的溶液。即在（zài）間壁式換熱器中（zhōng）進行的傳熱過程。

   3．按操作壓力分：可分為常（cháng）壓（yā）、加壓和（hé）減（jiǎn）壓（真空（kōng））蒸發操作。很顯然（rán），對於（yú）熱敏性物料，如（rú）抗生素（sù）溶液、果汁等應在減（jiǎn）壓下進行。而高粘度物料（liào）就應采用加壓高溫熱源加熱（如導熱油、熔鹽等）進行蒸發。

   4．按效數分：可分為單（dān）效（xiào）與多（duō）效蒸發。若蒸發產生（shēng）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（jiā）熱蒸汽，並（bìng）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（zhēng）發過程全部采用生蒸汽和蒸發過程（chéng）中用電驅動壓縮機壓縮（suō）二次蒸汽（qì）的（de）mvr蒸發器。MVR蒸（zhēng）發器（qì）在蒸發過程中，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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