單效蒸發器

單效蒸發器一般是指單一的蒸發器，它在進行溶液蒸發時所產生的二次蒸氣不再利用。在大規模生產中，蒸發大量水分必須消耗大量的一次蒸氣。為了減少一次蒸氣的消耗量，採用將生產中產生出的二次蒸氣導入第二個蒸發器中作加熱蒸氣用，第二個蒸發器產生的二次蒸氣還可導入第三蒸發器中作加熱蒸氣用，每一個蒸發器稱為一效，以此類推。這樣，幾個蒸發器串聯操作，就組成了多效蒸發器。

單效蒸發器可以是間歇式、半間歇式或連續分批方式或連續地操作。嚴格説來，間歇式蒸發器其中加料、蒸發和排放是依次分步進行的蒸發器。這種操作方式是很少採用的，因為它需要足夠大的殼體以容納進料的全部裝料，加熱元件安放得相當低，以便當體積減少到產品的體積時不能被露出。更為常見的操作方式是半伺歇式，其中進料是連續地加入以維持固定的液麪直到整個裝料達到最後的密度為止。連續分批蒸發器通常具有連續的進料，在至少部分循環範圍內連續的排料。一種操作方法是從貯槽循環到蒸發器，再返回原處直到整個貯槽達到所需的濃度為止，於是分批地完成加工。連續式蒸發器基本上是連續地進料和排料，進料和產品的濃度都大體上保持不變。 ^[1] 

1. 預熱器和加熱器

多數情況下，待蒸發的產品在進入加熱室之前必須被預熱至沸點。通常使用直管預熱 器或者板式換熱器完成此項工作。

2.蒸發器

選擇適當類型的蒸發器，取決於每一特殊的應用場合和產品的性質。

3.分離器

每台蒸發器都配備有分離器，用於蒸汽和液體的分離。按照應用範圍來選擇不同類型 的分離器，例如離心分離器、重力分離器或者裝有內部構件的分離器。設計時需考慮分離效 率、壓降和清洗頻率等重要因素。

4. 冷凝器

在可能的場合，蒸發過程中產生的蒸汽熱量被用於加熱下游幾效蒸發器和預熱器，或者 將蒸汽再壓縮後作為加熱介質。但蒸發裝置最後一效的殘餘蒸汽無法照此利用，須將其冷 凝。蒸發裝置可以配備表面冷凝器、接觸式冷凝器或空冷式冷凝器。

5.脱氣/真空系統

使用真空泵來維持蒸發裝置中的真空。它們從裝置中排出泄漏的空氣和不可凝氣體， 以及液體進料時帶入的溶解氣體。為此，可根據蒸發裝置的規模和操作方式使用相應的噴 射泵和液環泵。

6.泵

由於設計條件和應用錯綜複雜，必須考慮泵的選型。選擇標準是蒸發裝置中的產品特 性、吸入壓頭情況、流量和壓縮比。對於低黏度產品來説，主要使用離心泵;而高黏度的產品 則需使用容積泵。一些含有固體或結晶的產品，使用其他類型的泵，例如旋槳泵。根據特定 的應用場合以及相關的使用條件決定泵的類型、尺寸、速度、機械密封和材料。

7.清洗系統

根據不同的產品，設備經過一定時間的運轉後，可能會發生結垢現象。絕大多數情況下 使用化學清洗可去除水垢和其他污垢。為此，蒸發裝置需配備一些必要的設備組件如清洗 劑槽、附加泵和管道閥門。這些設備保證了裝置無需拆卸即可進行清洗，一般稱為“原位清 洗”CIP。清洗的選擇要根據結垢的類型。清洗劑滲入結殼層，將結殼溶解或使其分解，使 蒸發器表面被徹底清洗，如有必要還可對錶面進行消毒。

8.蒸汽洗滌器

如果裝置不是由生蒸汽加熱，而是由廢蒸汽例如干燥器的蒸汽加熱，為避免這些蒸汽對 蒸發裝置的加熱室的污染和結垢，在它們進入之前必須被清洗乾淨。

9. 冷凝液精處理系統

儘管小液滴的分離已非常理想，但冷凝液的質量可還是達不到要求的純度，特別是在產 品含有揮發性組分時。根據不同的應用，通過使用精餾塔或膜過濾系統可以將冷凝液進一 步純化。

10.材料

根據不同的產品的需求決定了採用製造蒸發裝置所需的材料。大多數情況下采用不鏽 鋼，如有特殊需求還可使用哈氏合金、鈦、鎳、銅、石墨、鋼內襯橡膠、合成材料等。

RP6K系列盤管式單效蒸發器如圖1所示，其技術參數見表1。

1—多級離心泵； 2—水箱； 3—水力噴射器； 4—汽液分離器；5—照明燈； 6—蒸發鍋； 7—窺鏡； 8—人孔； 9—放料閥；10—止回閥； 11—控制盤； 12—操作枱；

表1 RP6K系列盤管式單效蒸發器主要技術參數

單效增濃降膜蒸發器技術參數見表2。

表2 單效增濃降膜蒸發器主要技術參數

結構特點： 降膜室用不鏽鋼整體框架式結構，整體高度底，很適用於液態乳車間安裝 使用。熱壓泵抽吸二次蒸汽，節約能源。

設備內裝有清洗噴頭和CIP內部系統，全封閉平衡缸和酸鹼缸，可減少污染與酸鹼揮 發。配有工藝流程模擬圖的自控箱，清楚地顯示設備運行狀態，操作方便。 ^[2] 

在設計蒸發裝置時，必須考慮各種各樣的因素，而這些因素常常又是互相矛盾的。它們 決定了設計的類型、佈置、工藝過程和成本數據。最重要的因素如下：

（1） 生產能力和操作參數 處理量、濃度、温度、年操作小時數、產品的更換、控制、自動 化等。

（2） 特性 熱敏性、黏度、可流性、易起泡沫程度、結垢與沉澱性質、沸點等。

（3） 公用工程 蒸汽、冷卻水、電、清洗劑、易損件等。

（4） 材料的選擇和表面拋光。

（5） 投資成本的利息和資本回收。

（6） 操作和維護的人員成本。

（7） 現場條件 可用空間、室外安裝的氣候條件、能量和產品的銜接、工作平台等。

（8） 強制性法規 關於健康和安全、事故預防、噪聲、環境保護等，根據特定項目 而定。