三效濃縮器蒸汽原理

　　濃縮設(shè)備中真空外循環(huán)濃縮設(shè)備是食品工廠生產(chǎn)過程中的主要設(shè)備之一。它利用真空蒸發(fā)或機(jī)械分離等方法來達(dá)到物料濃縮?！　?/P>

　　三效濃縮器在一、二效分離器內(nèi)隔板隔出頂部與內(nèi)腔相通的蒸汽腔，蒸汽腔底部接直管與下一級加熱器連接，為二次或三次蒸汽管。
　　蒸汽從分離器頂部進(jìn)入蒸汽腔，直接進(jìn)入下一級加熱器。因蒸汽腔的橫截面比一般蒸汽管大得多，直管通入下一級加熱器無折轉(zhuǎn)，距離近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高分離效率。且因蒸汽腔是位于分離器內(nèi)，減少了引出蒸汽的熱量損失。
　　一效加熱器的疏水管通入分離器的冷凝室，冷凝水從其下排出，避免了蒸汽損失，也解決了疏水器的噪聲和污染。下聯(lián)管前端的清洗手孔，便于清洗加熱器底部邊角的殘留物。
　　各分離器有獨(dú)立進(jìn)料口，便于觀察和控制進(jìn)料流量。三組加熱器和分離器按扇形排列布置，縮短了設(shè)備總長度，便于操作。

　　多效蒸發(fā)流程是由多個蒸發(fā)器組合后的蒸發(fā)操作過程。多效蒸發(fā)時要求后效的操作壓強(qiáng)和溶液的沸點(diǎn)均較前效低，引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì)，即后效的加熱室成為前效二次蒸汽的冷凝器，僅第一效需要消耗生蒸汽。
　　一般多效蒸發(fā)的末效或后幾效總是在真空下操作，由于各效（除末效外）二次蒸汽都作為下一效的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經(jīng)濟(jì)性。需要強(qiáng)調(diào)的是蒸發(fā)量與傳熱量成正比，多效蒸發(fā)并沒有提高蒸發(fā)量，而只是節(jié)約了加熱蒸汽，其代價是設(shè)備投資增加。
　　在相同的操作條件下，多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力并不比傳熱面積與其中一個效相等的單效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力大。特別應(yīng)注意那種認(rèn)為多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力是單效蒸發(fā)器的若干倍的觀點(diǎn)是錯誤的。

　　根據(jù)給蒸發(fā)器加入原料的方式，可分為并流加料、逆流加料和平流加料三種蒸發(fā)流程。下面以三效為例分別介紹：

1. 并流蒸發(fā)流程

　　并流三效蒸發(fā)流程中，溶液和加熱蒸汽的流向相同，都是從第一效開始按順序流到第三效后結(jié)束。其中加熱蒸汽分兩種，第一效是生蒸汽，即由其他蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽，第二效和第三效的蒸汽是二次蒸汽，第一效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽是第二效蒸發(fā)的加熱蒸汽，第二效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽是第三效蒸發(fā)的加熱蒸汽。原料液進(jìn)入第一效濃縮后由底部排出，并依次進(jìn)入第二效、第三效，在第二效和第三效被連續(xù)濃縮。完成液由第三效底部排出。

　　并流加料法的優(yōu)點(diǎn)有利用各效間的壓力差輸送料液；因前效溫度和壓力高于后效可以不設(shè)預(yù)熱器；輔助設(shè)備少，流程緊湊，溫度損失小；操作簡便，工藝穩(wěn)定，設(shè)備維修量少。其缺點(diǎn)是：后效溫度降低后，溶液黏度逐效增大，降低了傳熱系數(shù)，需要更大的傳熱面積。

2. 逆流加料流程

　　在逆流加料流程中，料液與蒸汽走向相反。料液從末效加入蒸發(fā)濃縮后，用泵將濃縮液送入前一效直至末效，得到完成液；生蒸汽從第一效加入后經(jīng)放熱冷凝成液體，產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效，在對料液加熱后冷凝成液體，第二效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第三效對原料液加熱，釋放熱量后冷凝成液體排出。

　　逆流加料流程中，因隨濃縮液濃度增大而溫度逐效升高，所以各效的黏度相差較小，傳熱系數(shù)大致相同；完成液排出溫度較高，可在減壓下進(jìn)一步閃蒸濃縮。其缺點(diǎn)是：輔助設(shè)備多，需用泵輸送原料液；因各效在低于沸點(diǎn)下進(jìn)料，故必須設(shè)置預(yù)熱器。能量消耗大也是其缺點(diǎn)。逆流加料流程主要應(yīng)用于黏度較大的液體的濃縮。

3. 平流加料流程

　　在平流蒸發(fā)流程中，原料液分別加入到各效蒸發(fā)器中，完成液分別從各效引出，蒸汽流向是從第一效進(jìn)生蒸汽，產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效并釋放熱量后冷凝成液體，第二效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第三效，在第三效釋放熱量后冷凝成液體而排出。此法主要用于黏度大、易結(jié)晶的場合，也可以用于兩種或兩種以上不同液體的同時蒸發(fā)過程。

　　多效蒸發(fā)流程只在第一效使用了生蒸汽，故節(jié)約了生蒸汽的需要量，有效地利用了二次蒸氣中的熱量，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中，還可根據(jù)具體情況，將以上基本流程進(jìn)行組合，設(shè)計出更適應(yīng)生產(chǎn)需要的多效流程。