一、蒸发锅
蒸发锅的结构如图13-11所示，分直接热源加热或用蒸汽夹套加热，多为间歇操作，溶液浓度达到要求或从锅底或侧面放出。蒸发锅传热面积小，生产能力低。
图13-11 蒸发锅
二、列管式蒸发器
用列管作为加热蒸汽管进行加热的蒸发器。列管可用耐腐蚀的材料制作，故这种蒸发器亦可用于腐蚀性溶液的蒸发。
三、中央循环管式蒸发器
中央循环管式蒸发器，又称为标准式蒸发器，如图13-12所示。加热室由竖式管束组成，在管束中央有一大直径的管子，称为中央循环管。组成管束的其他细管称为沸腾管。由于中央循环管单位体积溶液的传热面积小于沸腾管内单位体积溶液的传热面积，因此溶液被加热的程度不同，溶液的密度也就不同，沸腾时，带有气泡的液体从沸腾管上升，而从中央循环管下降，这样不断循环的结果提高了蒸发器的传热效果。由于溶液循环情况较好，加热用沸腾管也不长，故可以用于处理黏度较大及易生成沉淀的溶液。
图13-12 中央循环管式蒸发器
四、翅片管式蒸发器
基于制冷与低温技术中的特定工作条件，绝大多数场合都是使用间壁式换热器，其中尤以传热元件为管子的热交换器在制冷与低温装置中应用最为广泛，历史也最为悠久。这是因为圆管加工简单、工艺成熟、市场上容易得到、可以在很宽的压力和温度范围内可靠地工作，即使在工况不稳定，热应力冲击与机械振动等条件下仍能正常工作。此外，对传热管元件比较容易实现强化传热的加工要求，诸如传热管内、外两侧加翅片，以及加工出所要求的翅片形状，以实现强化传热；可使整个换热器传热效率高、结构紧凑、尺寸小、质量轻、流动阻力也较小；可按设计目的组合成所要求的几何尺寸特性和外表轮廓尺寸，具有较大的灵活性；和制冷与低温装置的其他部件组装时，连接方便等等。翅片管式也叫管片式、管翅式，是较早应用的换热器形式。其方法是将厚度为0.1～0.3mm铝箔，按管组排列形式在冲片机上冲出折边孔。现普遍采用双翻边孔，这样做即可增加铝箔与管子的接触面积，提高换热效率5%～9%，同时，也提高了肋片本身的刚度，便于装配工序提高工效和质量。还可控制肋片与肋片之间的间距，增加了产品的美观程度。然后将铜管穿入片孔中，为保证铝箔的孔边与管子接触良好，以减少接触热阻，必须将装好的管片在专门的胀管机上进行胀管。
胀管的方法有液压式的和机械式的。液压胀管是用10～20MPa的油压或水压通入管内，使管径胀大约0.2～0.4mm，使管子达到塑性变形。这样，管间的接触面上就有一定的接触压力，保证管子与肋片之间接触紧密。但是，有时因管子的材质不均匀，受胀程度不一，会造成一些地方胀不足，而另一些地方又胀过头。胀不足使管子和肋片接触不良，导致过大的接触热阻，胀过头，则可能使肋片的翻边胀裂，同样会造成过大的接触热阻。另外，液压胀管后，尚需对管内的油或水进行清洗、烘干。机械胀管是用比管子内径适当大些的钢球，以机械压力挤过去，使管子胀大并达到塑性变形，这样做可保证管子和肋片之间有良好的接触。机械胀管较之液压胀管均匀，接触热阻小，且可省去胀管后的许多后续工序，为当今工厂普遍使用的方法。
值得注意的是，由于管壁厚度与肋片厚度相差许多倍，所以，在换热器工作过程中受到热胀冷缩的影响，管子和肋片的线膨胀率不尽相同，两者之间产生相对运动，经过一段时间的工作之后，肋片上的基孔在这种情况下被逐渐扩大，管与片之间由胀管所造成的塑性变形内应力会随之下降，接触应力相应减低，从而引起接触热阻增大，换热效率降低，这个问题对汽车空调器更值得重视，翅片管式蒸发器结构见图13-13所示。
图13-13 翅片管式蒸发器
五、悬框式蒸发器
这种蒸发器的加热室支放在蒸发器下部中心处，像一个悬着的框架，故称为悬框式蒸发器，其结构如图13-14所示。悬框式蒸发器工作时流程如下：加热蒸汽自上部进入，在加热室的管间流动，冷凝液自下部排出。原料液进入蒸发器后，沿加热室的各沸腾管上升，而从加热室和器壁间的环隙下降，进行自然循环，增强了传热效果。与中央循环管式蒸发器相比较，悬框式蒸发器中溶液循环状态好，悬框可以吊出检修，适合处理产生结晶的溶液。但结构较复杂，消耗金属较多。
六、外加热式蒸发器
这种蒸发器的加热室和分离室是分开的，如图13-15所示。原料液进入加热室被加热至沸腾，沸腾液进入分离室后，溶液与二次蒸汽进行分离；分离后的溶液沿循环管下降又回到加热室。合格的浓缩液由分离室下部侧管引入。由于循环管在加热室外，未受到加热，所以加热室内沸腾液和循环管内溶液的密度差较大，加快了溶液循环速度，传热较好。同时因加热室和分离室是分开的，故加热管束可以较长而设备不太高，不但加大了传热面积，增强传热效果，而且便于检修。
图13-14 悬框式蒸发器
图13-15 外加热式蒸发器
七、列文蒸发器
列文蒸发器结构如图13-16所示，除其加热室和循环管均与分离室不在一起外，在加热室的上方还有沸腾室，这就使加热室管内溶液上方增加了一段液柱，使得加热管内溶液所受的压力增加。在加热室内溶液加热至接近沸腾，当上升至沸腾室时，溶液由于液柱压力减少而沸腾汽化，同时循环管的原料液不断补充至加热室。带有二次蒸汽的沸腾溶液进入气液分离室分离部分溶液通过循环管进行循环，部分浓缩液自分离室底部引出。
图13-16 列文蒸发器
列文蒸发器中溶液在沸腾室内（不在加热室）沸腾，因而减少了加热管壁上析出结晶和结垢的机会，适宜于处理有结晶的物料。又因循环管的截面积大，也长，又不受热，使循环推动力较以上所述各种蒸发器都大得多，传热状况接近于强制循环蒸发器，但设备高大，耗用金属材料多，且需要高大厂房。
以上几种均属于自然循环蒸发器，这些蒸发器的共同缺点是循环速度较低。为进一步提高循环速度，可采用强制循环蒸发器。
以上几种均属于自然循环蒸发器，这些蒸发器的共同缺点是循环速度较低。为进一步提高循环速度，可采用强制循环蒸发器。
八、强制循环式蒸发器(www.xing528.com)
强制循环式蒸发器如图13-17所示。特点是溶液的循环由泵输送进行，循环速度可达2～5m/s。由于溶液的流速大，因此适用于有结晶析出或易结垢的溶液。但动力消耗大，消耗功率为0.4～0.8kW/m2。
图13-17 强制循环式蒸发器
九、液膜蒸发器
在液膜蒸发器中，溶液沿加热管壁呈膜状流动时进行传热和蒸发，溶液只通过加热面一次即可达到浓缩的要求。蒸发速度快，溶液受热时间短，特别适合处理热敏性溶液的蒸发。
1.升膜式蒸发器
升膜式蒸发器的结构如图13-18所示。其结构与列管式换热器类似，不同之处是它的加热管直径为25～50mm，管长与管径比为100～300。料液经预热后由加热室底部进入，受热后迅速沸腾汽化，所产生的二次蒸汽在管内高速上升（常压下气速达20～30m/s，减压下达80～200m/s）。料液在管内壁被上升蒸汽拉成环状薄膜，液膜在上升过程中逐渐被蒸浓。
升膜式蒸发器一般为单流型（即料液一次通过加热管而完成浓缩）。适用于稀溶液、热敏性及易起泡溶液的蒸发。对高黏度、易结晶、易结垢的溶液不适用。
2.降膜式蒸发器
降膜式蒸发器结构如图13-19所示。料液由加热室顶部加入，经液体分布器后均匀地分布在每根加热管的内壁上，在重力作用下呈膜状下降，在底部得到浓缩液。二次蒸汽与浓缩液并流而下，液膜的下降还可以借助二次蒸汽的作用，因而可蒸发黏度大的溶液。为使每根加热管上能形成均匀的液膜，又要能防止蒸汽上窜，必须在每根加热管入口处安装液体分布器。
图13-18 升膜式蒸发器
图13-19 降膜式蒸发器
A—二次蒸汽出口 B—蒸汽进口 C—进料口 D—浓缩液出口1—汽液分离室 2—循环管 3—加热室 4—料液分布器 5—蒸发室
降膜式蒸发器不仅适用于热敏性物料的蒸发，还可以蒸发黏度较大（50～450kPa·s）的溶液，但仍不宜处理易结晶和易结垢的溶液。
十、除沫器与冷凝器
除沫器和冷凝器是蒸发设备重要的和不可缺少的辅助设备。
1.除沫器
在蒸发器的上部需有较大空间的分离室，该分离室可以使液滴借重力下降，使二次蒸汽夹带的液滴减少。但二次蒸汽中仍夹带有许多液沫，故在分离室的上部与二次蒸汽出口处要设除沫装置，作用是将雾沫中的溶液聚集并与二次蒸汽分离。对要求严格的场合还可以在蒸发器外部再设除沫装置。除沫器的种类很多，结构各异，几种常见的类型见图13-20至图13-23。
图13-20 丝网除沫器
图13-21 旋流板除沫器
图13-22 方格式除沫器
图13-23 波浪式丝网除沫器
常用的几种除沫器技术特性见表13-3。
表13-3 除沫器技术特性表
2.冷凝器
当蒸发所产生的二次蒸汽是需要回收的有价值的溶剂，或者会严重污染冷却水时，应采用间壁式冷凝器。但是，二次蒸汽多为不需回收的水蒸气，这时可采用直接混合式冷凝器，冷凝效果好，结构简单，操作方便，造价低廉，常用的是多孔板式冷凝器。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
