【正文】 （1） 提高傳熱溫度差提高傳熱溫度差可提高熱源的溫度或降低溶液的沸點(diǎn)等角度考慮，工程上通常采用真空蒸發(fā)或高溫?zé)嵩磥?lái)實(shí)現(xiàn)。（2）提高總傳熱系數(shù)蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)主要取決于溶液的性質(zhì)、沸騰狀況、操作條件以及蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)等。這些已在前面論述，因此，合理設(shè)計(jì)蒸發(fā)器以實(shí)現(xiàn)良好的溶液循環(huán)流動(dòng)，及時(shí)排除加熱室中不凝性氣體，定期清洗蒸發(fā)器（加熱室內(nèi)管），均是提高和保持蒸發(fā)器在高強(qiáng)度下操作的重要措施。（二）加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性蒸發(fā)過(guò)程是一個(gè)能耗較大的單元操作，通常把能耗也作為評(píng)價(jià)其優(yōu)劣的另一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，或稱(chēng)為加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性，它的定義為1kg蒸汽可蒸發(fā)的水分量，即：提高加熱蒸汽的蒸汽性通常可以選擇多效蒸發(fā)。（三）提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)程度的其他措施多效蒸發(fā)可以提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度，除此之外，還可以采用以下措施來(lái)提高生蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度。 （額外蒸汽的引出）在單效蒸發(fā)中，若能將二次蒸汽引出一部分，作為其他設(shè)備熱源加以利用（如用來(lái)預(yù)熱原料液），則對(duì)蒸發(fā)裝置來(lái)說(shuō)，能量消耗已降至最低限度，只是將加熱蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟容^低的二次蒸汽而已。同理，對(duì)多效蒸發(fā)，如果將末效蒸發(fā)器的二次蒸汽有效的利用，也可大大提高加熱蒸汽的利用率。蒸發(fā)裝置消耗大量蒸汽必隨之產(chǎn)生數(shù)量可觀的冷凝水。此冷凝液排出加熱室外可用以預(yù)熱料液，也可像圖719所示將冷凝水減壓，減壓至下一效加熱室的壓力。使之用過(guò)熱產(chǎn)生自蒸發(fā)現(xiàn)象。汽化的蒸汽可與二次蒸汽一并進(jìn)出入后一效的加熱室，于是，冷凝水的顯熱得以部分地回收利用。（熱泵蒸發(fā)）在單效蒸發(fā)中，二次蒸汽在冷凝器中冷凝除去，蒸汽的潛熱即完全除去，很不經(jīng)濟(jì)?？紤]此二次蒸汽通過(guò)熱泵（即壓縮機(jī)）絕熱壓縮，使其↑，↑，然后再送回原來(lái)的蒸發(fā)器中作為加熱蒸汽，則其潛熱可得到反復(fù)利用。但是，要達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益，壓縮功的壓縮比不能太大，即二次蒸汽的壓力和溫度需提高的愈多，壓縮比愈大，愈不經(jīng)濟(jì)。這樣，二次蒸汽的溫升不可能高，傳熱推動(dòng)力不可能大，而所需的傳熱面積則必然較大。對(duì)于沸點(diǎn)升高大的溶液的蒸發(fā)，熱泵蒸發(fā)器的經(jīng)濟(jì)程度大為降低。由此可知，熱泵蒸發(fā)量不適用沸點(diǎn)上升比較大的情況。此外，壓縮機(jī)的投資費(fèi)用較大，需要維修保養(yǎng)，這些缺點(diǎn)也在一定程度上限制了它的使用。蒸發(fā)設(shè)備中包括蒸發(fā)器和輔助設(shè)備1.. 蒸發(fā)器主要由加熱室和分離室組成。加熱室有多種多樣的形式，以適應(yīng)各種生產(chǎn)工藝的不同要求。按照溶液在加熱室中的運(yùn)動(dòng)的情況，可將蒸發(fā)器分為循環(huán)型和單程型（不循環(huán)）兩類(lèi)。（一）循環(huán)型蒸發(fā)器特點(diǎn)：溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動(dòng)，因而可以提高傳熱效果。由于引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同。有分為自然循環(huán)型和強(qiáng)制循環(huán)型兩類(lèi)。自然循環(huán)：由于溶液受熱程度不同產(chǎn)生密度差引起強(qiáng)制循環(huán)：用泵迫使溶液沿一定方向流動(dòng)圖52中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中央循環(huán)管式蒸發(fā)器為最常見(jiàn)的蒸發(fā)器，其結(jié)構(gòu)如圖52所示，它主要由加熱室、蒸發(fā)室、中央循環(huán)管和除沫器組成。蒸發(fā)器的加熱器由垂直管束構(gòu)成，管束中央有一根直徑較大的管子，稱(chēng)為中央循環(huán)管，其截面積一般為管束總截面積的40%～100%。當(dāng)加熱蒸汽（介質(zhì)）在管間冷凝放熱時(shí)，由于加熱管束內(nèi)單位體積溶液的受熱面積遠(yuǎn)大于中央循環(huán)管內(nèi)溶液的受熱面積，因此，管束中溶液的相對(duì)汽化率就大于中央循環(huán)管的汽化率，所以管束中的氣液混合物的密度遠(yuǎn)小于中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的密度。這樣造成了混合液在管束中向上，在中央循環(huán)管向下的自然循環(huán)流動(dòng)?；旌弦旱难h(huán)速度與密度差和管長(zhǎng)有關(guān)。密度差越大，加熱管越長(zhǎng)，循環(huán)速度越大。但這類(lèi)蒸發(fā)器受總高限制，通常加熱管為1～2m，直徑為25～75mm，長(zhǎng)徑比為20～40。優(yōu)點(diǎn)：溶液循環(huán)好；傳熱效率高；結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠。53懸筐式蒸發(fā)器缺點(diǎn)：循環(huán)速度低；溶液粘度大、沸點(diǎn)高；不易清洗。適于處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性小的溶液。圖54 外熱式蒸發(fā)器懸筐式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進(jìn)。其加熱室像個(gè)懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由頂部取出，便于清洗與更換。加熱介質(zhì)由中央蒸汽管進(jìn)入加熱室，而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內(nèi)壁之間有環(huán)隙通道，其作用類(lèi)似于中央循環(huán)管。操作時(shí)，溶液沿環(huán)隙下降而沿加熱管上升，形成自然循環(huán)。一般環(huán)隙截面積約為加熱管總面積的100～150%，因而溶液循環(huán)速度較高(約為 1～)。由于與蒸發(fā)器外殼接觸的是溫度較低的沸騰液體，故其熱損失較小。如圖54為常用的外熱式蒸發(fā)器，其主要特點(diǎn)是采用了長(zhǎng)加熱管（管長(zhǎng)與直徑之比），且液體下降管（又稱(chēng)循環(huán)管），不再受熱。這樣有利于液體在器內(nèi)的循環(huán)。優(yōu)點(diǎn)：降低了整個(gè)蒸發(fā)器的高度，便于清洗和更換；循環(huán)速度較高，使得對(duì)流傳熱系數(shù)提高；結(jié)垢程度小。適于處理易結(jié)垢、有晶體析出、處理量大的溶液 。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在特點(diǎn)是在加熱室上部設(shè)置沸騰室，加熱室中的溶液因受到附加液柱的作用，必須上升到沸騰室才開(kāi)始沸騰，這樣避免了溶液在加熱管中結(jié)垢或析出晶體。優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng)阻力?。谎h(huán)速度高；傳熱效果好；加熱管內(nèi)不易堵塞。缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)高；廠房高，耗用金屬多。適于處理有晶體析出或易結(jié)垢的溶液 。上述幾種蒸發(fā)器均為自然循環(huán)型蒸發(fā)器，即靠加熱管與循環(huán)管內(nèi)溶液的密度差作為推動(dòng)力，導(dǎo)致溶液的循環(huán)流動(dòng)，因此循環(huán)速度一般較低，尤其在蒸發(fā)粘稠溶液（易結(jié)垢及有大量結(jié)晶析出）時(shí)就更低。為提高循環(huán)速度，可用循環(huán)泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，如圖410所示。～5m/s。其優(yōu)點(diǎn)是，傳熱系數(shù)大，利于處理粘度較大、易結(jié)垢、易結(jié)晶的物料。但該蒸發(fā)器的動(dòng)力消耗較大，～。（二）單程型蒸發(fā)器（膜式蒸發(fā)器）循環(huán)型蒸發(fā)器的共同特點(diǎn)蒸發(fā)器內(nèi)料液的滯留量大，物料在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)熱敏性物料不利。在單程型蒸發(fā)器中，物料一次通過(guò)加熱面即可完成濃縮要求；離開(kāi)加熱管的溶液及時(shí)加以冷卻，受熱時(shí)間大為縮短，因此對(duì)熱敏性物料特別適宜。圖57 升膜式蒸發(fā)器圖57所示升膜式蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器的加熱管束可長(zhǎng)達(dá)3~10m。溶液由加熱管底部進(jìn)入，經(jīng)一段距離的加熱，汽化后，管內(nèi)氣泡逐漸增多，最終液體被上升的蒸汽拉成環(huán)狀薄膜，沿管壁運(yùn)動(dòng)，汽液混合物由管口高速?zèng)_出。被濃縮的液體經(jīng)汽液分離即排出蒸發(fā)器。此種蒸發(fā)器需要妥善地設(shè)計(jì)和操作，使加熱管內(nèi)上升的二次蒸汽具有較高的速度，從而獲得較高傳熱系數(shù)，使溶液一次通過(guò)加熱即達(dá)預(yù)定的濃縮要求。在常壓下，管上端出口速度以保持20~50m/s為宜。適用于：蒸發(fā)量大（較稀的溶液），熱敏性及易起泡的溶液。圖58 降膜式蒸發(fā)器不適用于：高粘度，易結(jié)晶、結(jié)垢的溶液。如圖76所示降膜式蒸發(fā)器。料液由加熱室頂部加入，經(jīng)液體分布器分布后呈膜狀向下流動(dòng)。汽液混合物由加熱管下端引出，經(jīng)汽液分離即得完成液。為使溶液在加熱管內(nèi)壁形成均勻液膜，且不便二次蒸汽由管上端竄出，須良好地設(shè)計(jì)液體分布器。適用于：粘度大的物料不適用于：易結(jié)晶的物料，固形成均勻的液膜較難，不高。（3）升降膜式蒸發(fā)器蒸發(fā)器由升膜管束和降膜管束組合而成，蒸發(fā)器