蒸发器的工作原理图，一文了解蒸发器的分类及工作原理

很多朋友对蒸发器的工作原理图，一文了解蒸发器的分类及工作原理不是很了解，六月小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

蒸发器是制冷四大部件中非常重要的一部分。低温冷凝液体经过蒸发器，与外界空气进行热交换，汽化吸热，达到制冷效果。蒸发器主要由加热室和蒸发室组成。加热室向液体提供蒸发所需的热量，促使液体沸腾蒸发；蒸发室完全分离气相和液相。

蒸发器主要由加热室和分离室组成。根据加热室的结构和工作时溶液的流向，工业上常用的间接加热蒸发器可分为循环式(非膜式)和单向式(膜式)两种。循环(无薄膜)蒸发器

这种蒸发器的特点是溶液在蒸发器中不断循环，以提高传热效果，并且容易结垢。循环有两种，自然循环和强制循环。前者是由于加热室内不同位置的溶液加热程度不同，导致密度差引起的循环运动；后者基于外力迫使溶液向一个方向循环。1、中央循环管(或标准蒸发器)

中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，中央管束有直径较大的管子。细管中单位体积溶液的受热面比粗管中的大，即前者受热更好，溶液蒸发更多。因此，汽液混合物在细管中的密度小于在粗管中的密度。这种密度差使溶液以连续而有规律的方式自然循环，沿粗管递减，沿细管上升。粗的管叫下降管或中心循环管，细的管叫沸腾管或加热管。

为了促进溶液的良好循环，中心循环管的横截面积通常为加热管总横截面积的40%至100%。管束高度为1-2m，加热管直径为25-75mm，长径比为20-40。

2、吊篮蒸发器

为了克服循环蒸发器易结晶、易结垢、难清洗等缺点，对标准蒸发器的结构进行了更合理的改进，即吊篮蒸发器。加热室4像篮子一样悬挂在蒸发器外壳的下部，中央循环管由加热室外壁和蒸发器内壁之间的环形导管代替。溶液沿加热管中心上升，然后沿吊篮加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形间隙向下流动，形成循环。

由于环隙面积约为加热管总截面积的100-150%，因此溶液的循环速度高于标准蒸发器，可达1.5 m/s，另外这种蒸发器的加热室可以从顶部取出进行维修或更换，热损失也较小。其主要缺点是结构复杂，单位传热面积金属消耗量大。

3、外热式蒸发器外热式蒸发器，这种蒸发器的加热管较长，长径比为50-100。由于循环管内的溶液不被蒸汽加热，其密度高于加热管内的密度，形成的溶液的循环运动沿循环管下降，沿加热管上升，循环速度可达1.5 m/s。单向蒸发器

这种蒸发器的主要特点是溶液在蒸发器中只经过加热室一次，会以浓缩液的形式排出，没有循环流动。溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故又称为液膜蒸发器。根据蒸发器中物料流动方向的不同，单向蒸发器分为以下几种。1、升薄膜蒸发器

它的加热室由许多垂直的长管组成。常用的供热管道直径为25 ~ 50 mm，管长与管径之比约为100 ~ 150。预热后的料液从蒸发器底部引入，在加热管内加热沸腾并迅速汽化，产生的蒸汽在加热管内高速上升。一般在常压下运行时，适宜的出口蒸汽速度为20 ~ 50m/s，减压运行时蒸汽速度可达100 ~ 160m/s以上。

溶液由上升的蒸汽驱动，蒸汽沿管壁呈膜状上升，继续蒸发。汽水混合物在分离器2中分离，成品液体从分离器底部排出，二次蒸汽从顶部引出。需要注意的是，如果料液蒸发的水量不多，很难达到上述汽速，即升膜蒸发器不适合蒸发浓缩液；也不适用于高粘度、易结晶或易结垢的物料。

2、降膜蒸发器

如果使用具有高蒸发浓度或粘度的溶液，可以使用降膜蒸发器。它的加热室类似于升膜蒸发器。料液从加热室的顶部加入，通过管端的液体分布器均匀地流入加热管。在溶液本身的重力作用下，溶液以薄膜的形式沿管内壁向下流动并蒸发。

为了使薄膜均匀分布在壁面上，防止二次蒸汽直接从加热管顶部逸出，必须在加热管顶部设置处理良好的液体分布器。

降膜蒸发器也适用于热敏性物料的处理，但不适用于易结晶、结垢或粘度大的溶液的处理。3、刮板式蒸发器

蒸发器壳体内有一个加热蒸汽夹套，其中装有一个可转动的叶片，即刮刀。刮刀有两种类型：固定式和转子式。前者与壳体内壁的间隙为0.5 ~ 1.5毫米，后者与壁的间隙随转子转数而变化。料液从蒸发器上部沿切线方向加入(部分加入与刮刀同轴的抛料盘)。由于重力、离心力和旋转刮刀的刮擦作用，溶液在装置内壁形成向下的旋转膜，并在此过程中蒸发浓缩，从而完成溶液在底部的排出。

这种蒸发器是一种单向蒸发器，利用外部动力形成薄膜。其突出优点是对物料的适应性强，停留时间短，通常为几秒或几十秒，因此可适用于粘度较高(如栲胶、蜂蜜)且易结晶、结垢、热敏的物料。但其结构复杂，耗电量大，每平方米传热面约需1.5 ~ 3千瓦。此外，它的处理能力很小，制造和安装要求高。

直接接触传热的蒸发器

实际生产中，有时还应用直接接触传热的蒸发器。它是将燃料（通常为煤气和油）与空气混合后，在浸于溶液中的燃烧室内燃烧，产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触，同时进行传热使水分蒸发汽化，产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。

其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.20.6m，出燃烧室的气体温度可达1000以上。因是直接触接传热，故它的传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中，它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染，则该类蒸发器一般不适用。

而且由于有大量烟气的存在，限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中，较易损坏。从上介绍可以看出，蒸发器的结构型式很多，各有其优缺点和适用的场合。在选型时，首先要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少，维修方便、传热效果好等等。

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