[科普中国]-液膜蒸发器

液膜蒸发器是一种长竖管式的蒸发器。由若干根长加热管（长度约6〜10m)构成大传热面的加热室和分离室。蒸发器液面维持很低，一般占管长的1/5-1/4。当溶液在管中沸腾时，主要靠二次蒸汽加热使溶液形成泡沫，同时产生抽吸作用，使溶液在管壁处形成薄膜并迅速上升(或下降）。管中心为连续上升（或下降）的蒸汽。1

工作原理液膜蒸发器的工作原理是利用竖立很长的加热管，当管内流经液体的液面达到一定高度，因吸收足够热量而使溶剂沸腾，以降低液体静压强的影响。当溶液沸腾时，因大量溶剂蒸气泡沫的形成而发生强烈的向上推进作用，使溶液与泡沫混合物沿管壁成膜状高速度流动。

液膜蒸发器所需加热蒸汽的压力要稳定，尽可能采用蒸汽稳压装置。高蒸汽压力不稳定、操作频繁不易控制，如蒸汽压力过高，造成温度差过大，形成膜状沸腾，降低液膜给热系数，甚至会使加热管出现“乾壁”现象，料液分解或碳化。有的厂采用减压蒸汽，效果较好。

优点此种高速度的液膜流动有以下几个优点：第一，减低薄膜阻力，增加沸腾给热系数，提高传热系数，第二，管垢不易生成，减少管垢对传热的影响，第三，因溶液高速流动，缩短加热时间对保持油品质量有良好的作用。

分类按溶液由管顶加入(液膜和蒸汽在管内下降）或管底加入（液膜和蒸汽在管内上升），可分成降膜式和升膜式两种。优点是传热效率高，溶液停留时间短，生产强度高。缺点是清洗和更换管子很不方便。适用于热敏性或易产生泡沫的溶液的蒸发，并可在减压下操作。1

升膜式蒸发器其结构与列管换热器类似，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。对高粘度(大于50kPa·s)、易结晶、易结垢的溶液不适用。

降膜式蒸发器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，因而可蒸发粘度大的溶液。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。

降膜式蒸发器不仅适用于热敏性料液的蒸发，还可以蒸发粘度较大(50～450kPa·s)的溶液，但仍不宜处理易结晶和易结垢的溶液。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学