近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源形勢(shì)和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，蒸發(fā)器自進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)后，需求量大幅上漲。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)蒸發(fā)器市場(chǎng)供不應(yīng)求，蒸發(fā)器的種類不斷完善，品類也不斷增加，僅蒸發(fā)濃縮高鹽廢水的蒸發(fā)器就有各種不同的蒸發(fā)器可供選擇。今天小編帶大家了解一下蒸發(fā)器的分類原理及選用原則。
蒸發(fā)：利用加熱的方式將含有不揮發(fā)和不易揮發(fā)的溶液沸騰汽化，并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)的濃度得到提高的單元操作方法，即為蒸發(fā)，被蒸發(fā)的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶劑的溶液。蒸發(fā)操作的目的是為了獲得濃縮的溶液、獲得固體溶質(zhì)、去除雜質(zhì)等，而達(dá)成這一目的的設(shè)備即為蒸發(fā)器。
蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用于化工、輕工、食品、制藥、冶金、高鹽廢水處理、海水淡化等工業(yè)，或工業(yè)生產(chǎn)中。
蒸發(fā)器主要由加熱室及分離室組成。不同類型的蒸發(fā)器的組成系統(tǒng)也有所不同，大概有預(yù)熱器、加熱器、蒸發(fā)器、分離器、冷凝器、泵、清洗系統(tǒng)、蒸汽洗滌裝置、冷凝液處理裝置等設(shè)備。
蒸發(fā)器有用直接熱源加熱的，也有用間接熱源加熱的，工業(yè)上經(jīng)常采用簡(jiǎn)介蒸汽加熱的蒸發(fā)器，按照在加熱室運(yùn)動(dòng)的情況，可將蒸發(fā)器分為循環(huán)型（非膜式）和非循環(huán)型（膜式）兩種。
循環(huán)型蒸發(fā)器的特點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動(dòng)，因而可以提高傳熱效果。由于引起溶液循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同，又分為自然循環(huán)蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。自然循環(huán)蒸發(fā)器是由于溶液受熱程度不同，產(chǎn)生了密度差而引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)；強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器是由于外加機(jī)械（泵）迫使溶液沿一定方向流動(dòng)。
循環(huán)型（非膜式）蒸發(fā)器分類：
中央循環(huán)管式（標(biāo)準(zhǔn)式）蒸發(fā)器：加熱室由垂直管束組成，管束中央有一根直徑較粗的管子。為促使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的40~100%，循環(huán)速度：0.4~0.5m/s以下，中央循環(huán)管蒸發(fā)器具有溶液循環(huán)好、傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又由于結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠，故應(yīng)用十分廣泛，但是由于這類蒸發(fā)器的加熱室不易清洗，因此適宜于處理結(jié)垢不嚴(yán)重，腐蝕性小的溶液。
懸筐式蒸發(fā)器：是由中央循環(huán)管蒸發(fā)器改進(jìn)而來(lái)。加熱蒸汽由中央蒸汽管進(jìn)入加熱室，加熱室懸掛在其內(nèi)，可由頂部取出，便于清洗與更換，環(huán)形截面截一般為加熱管總截面積的100~150%，循環(huán)速度：1.0~1.5m/s之間，這類蒸發(fā)器改善了加熱管內(nèi)結(jié)垢情況，并提高了傳熱速率，但是由于設(shè)備耗材量大、占地面積大、加熱管內(nèi)的溶液滯留量大，因此適用于蒸發(fā)有晶體析出的溶液。
外加熱式蒸發(fā)器：這種蒸發(fā)器的加熱管比較長(zhǎng)，其直徑之比為50—100。由于循環(huán)管內(nèi)的溶液未受蒸汽加熱，其密度較加熱管內(nèi)的大，因此形成溶液沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，循環(huán)速度可達(dá)1.5m／s
上述幾種蒸發(fā)器均為自然循環(huán)蒸發(fā)器，都是由于加熱室與循環(huán)管內(nèi)溶液間的密度差而產(chǎn)生溶液的自然循環(huán)運(yùn)動(dòng)，它們的共同不足之處是溶液的循環(huán)速度較低，傳熱效果欠佳，在處理黏度大、易結(jié)垢或易結(jié)晶的溶液時(shí)處理效果偏差。
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器：這類蒸發(fā)器是由于外加機(jī)械（泵）迫使溶液沿一定方向流動(dòng)。比較適宜用于處理黏度大、易結(jié)垢或者易結(jié)晶的溶液，這類蒸發(fā)器的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大。
上述各種蒸發(fā)器的主要缺點(diǎn)是加熱室內(nèi)滯料量大，致使物料在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)，特別不適于處理熱敏性物料。因此常用于膜式蒸發(fā)器進(jìn)行處理。
膜式蒸發(fā)器：在膜式蒸發(fā)器內(nèi)，溶液只通過(guò)加熱室即可濃縮到所需要的濃度，停留時(shí)間僅為數(shù)秒或者十余秒，溶液通過(guò)加熱室時(shí)，在管壁上呈膜狀流動(dòng)，故習(xí)慣上又稱為液膜式蒸發(fā)器。這類膜式蒸發(fā)器又分為升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器及刮板式攪拌薄膜蒸發(fā)器。
升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大的稀溶液以及熱敏性或者生泡的溶液。不適宜用較濃溶液的蒸發(fā)，它對(duì)黏度大、易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料也不適用，比較適合用于料液中蒸發(fā)水量大的溶液。
降膜蒸發(fā)器如果使用有較高蒸發(fā)濃度或黏度的熱敏性物料，以考慮使用降膜蒸發(fā)器，但是降膜蒸發(fā)器不太適宜用于易結(jié)晶、易結(jié)垢或黏度高的溶液處理。
升—降膜蒸發(fā)器比較適合處理黏度變化大的溶液，或者廠房高度有一定限制的場(chǎng)合，若正安放過(guò)程中溶液的黏度變化大，推薦采用常壓操作。
近年來(lái)，在板式換熱器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出一種高傳熱效率的板式蒸發(fā)器，是將板式加熱器和冷凝器結(jié)合在一起的蒸發(fā)裝置。加熱室的結(jié)垢以及兩流體在板間的流動(dòng)情況與板式換熱器類似。這類板式蒸發(fā)器生產(chǎn)能力大、流動(dòng)阻力小、易于調(diào)節(jié)傳熱表面積、滯料量小，傳熱效率高。常見(jiàn)于食品工業(yè)和造紙工業(yè)的黑液回收方面得到廣泛應(yīng)用。
通過(guò)上述分析，是否對(duì)蒸發(fā)器的分類有一個(gè)大概的了解？那么蒸發(fā)器的選用原則是什么呢？
蒸發(fā)器選用要從以下8大方面進(jìn)行考慮：
（1）溶液的黏度是蒸發(fā)器選型時(shí)考慮的首要因素，要根據(jù)蒸發(fā)過(guò)程中溶液黏度變化的范圍去進(jìn)行選擇。
（2）溶液的熱穩(wěn)定性、熱敏性，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間受熱易分解，易聚合以及易結(jié)垢的溶液蒸發(fā)時(shí)，應(yīng)采用滯料量少、停留時(shí)間短的蒸發(fā)器。
（3）易發(fā)泡的溶液。易發(fā)泡溶液在蒸發(fā)時(shí)會(huì)生成大量層疊且不易破碎的泡沫，會(huì)充滿整個(gè)分離室，隨二次蒸汽排出，這樣不但損失物料，而且污染冷凝器。蒸發(fā)這類溶液宜采用外熱式蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器或者升膜式蒸發(fā)器。
（4）易結(jié)垢的溶液。蒸發(fā)器使用過(guò)程中，傳熱表面總會(huì)有污垢生成。垢層的導(dǎo)熱系數(shù)小，因此對(duì)易結(jié)垢的溶液，應(yīng)考慮選擇便于清洗和溶液循環(huán)速度大的蒸發(fā)器。蒸發(fā)過(guò)程中是否有可能有晶體析出或者結(jié)垢現(xiàn)象出現(xiàn)。例如：在高鹽廢水蒸發(fā)過(guò)程中，由于有鹽結(jié)晶的情況，在選擇使用膜式蒸發(fā)器時(shí)需要慎重選擇，一般蒸發(fā)器廠家會(huì)建議使用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。
（5）溶液的處理量。一般要根據(jù)溶液的處理量去選擇蒸發(fā)器的操作模式，大多數(shù)會(huì)選擇多效蒸發(fā)操作。
（6）物料的腐蝕性決定了蒸發(fā)器材質(zhì)的選型，如果物料有腐蝕性，加熱管應(yīng)采用特殊材質(zhì)制成。
（7）蒸發(fā)器的傳熱效果選擇，使用板式蒸發(fā)器、管式蒸發(fā)器。
（8）維修、制造及成本等方面。根據(jù)廠家的場(chǎng)地情況，費(fèi)用情況，選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)經(jīng)濟(jì)，便于維修，性能穩(wěn)定的蒸發(fā)器型號(hào)。