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凡溶液在蒸发器内蒸发时,其所产生的二次蒸汽不再利用,溶液也不再通入第二个蒸发器进行浓缩,即只用一台蒸发器完成蒸发操作,称为单效蒸发。所用的蒸发器称为单效蒸发器。
待蒸发的原料液(稀溶液)送入蒸发器后直接流入加热室的换热管内,而加热蒸汽则进入加热室的管间冷凝,所放出的潜热通过管壁传给在管内流动的料液,使溶液受热沸腾汽化,浓缩了的料液从蒸发器的底部排出,进入浓液贮槽即为产品(常称完成液) 。加热蒸汽放热后自身冷凝为冷凝水,由加热室下部排出。
单效蒸发是蒸发操作的一种。其特点是所产生的二次蒸汽不用来使物料进一步蒸发,只是单台设备的蒸发。对于单效蒸发,在给定生产任务和确定了操作条件后,通常需要计算水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。
与升膜式真空浓缩设备的结构相似,由加热器、蒸发分离室、间壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、杀菌平衡槽、热泵及 热工仪表等组成。主要区别是其料液从顶部加入而不是从底部加入。为了使料液均匀分布于各加热管并沿其内壁流下,在加热管顶部或管内安装了降膜分布器。要使降膜浓缩器地运作,关键的问题是能使料液均匀地分布于各加热管,不使之产生偏流,所以在管的顶部或管内安装降膜分布器。分布器的型式有多种,按其作用原理可分为三类:一是利用导流管(板)使料液均布;二是利用筛板或喷嘴使料液均布;三是利用旋液喷头。 [1]
降膜式浓缩设备与升膜式浓缩设备一样,都属于自然循环的液膜式浓缩设备。为了使料液能均匀分布于各管道,沿管内壁流下,在管的顶部或管内安装有降膜分配器,其结构形式有锯齿式、导流棒式、旋液导流式等多种。它与升膜式蒸发器一样,具有传热和受热时间短的特点,适用于果汁及乳制品生产。
多效蒸发是将前效的二次蒸汽作为下一效加热蒸汽的串联蒸发操作。在多效蒸发中,各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低。[1]