雙效蒸發(fā)器是怎么工作的?
雙效蒸發(fā)器核心就是把兩個(gè)單效蒸發(fā)器串聯(lián)起來,重復(fù)利用蒸汽的余熱,用一份蒸汽完成兩次蒸發(fā)濃縮,既省能耗又提效率,不管是制藥、食品還是化工的料液濃縮,原理都一樣,全程就干一件事:通過加熱讓料液里的水分變成蒸汽跑掉,剩下高濃度料液,下面用大白話拆解放整個(gè)工作過程,外循環(huán)式為例,一看就懂。
簡(jiǎn)單先記兩個(gè)關(guān)鍵概念:一效蒸發(fā)器(首效) 是 “主加熱端",用新鮮蒸汽加熱;二效蒸發(fā)器 是 “余熱利用端",不用新鮮蒸汽,靠一效產(chǎn)生的二次蒸汽加熱,這也是 “雙效" 比單效節(jié)能 60% 以上的核心原因。
一效蒸發(fā)器 —— 新鮮蒸汽加熱,產(chǎn)生二次蒸汽
待濃縮的稀料液(比如制藥的稀藥液、食品的糖水)一效的加熱室,工業(yè)鍋爐送來的新鮮高溫蒸汽(一般 100℃以上)在加熱管外流動(dòng),通過管壁把熱量傳給管內(nèi)的料液,料液被加熱到沸點(diǎn)后沸騰,水分大量變成二次蒸汽(溫度比新鮮蒸汽低,一般 80-90℃),這部分二次蒸汽不會(huì)被浪費(fèi),會(huì)被直接輸送到二效蒸發(fā)器,作為二效的加熱源。
而一效里被加熱沸騰的料液,會(huì)在循環(huán)泵(外循環(huán)核心)的帶動(dòng)下,進(jìn)入一效的蒸發(fā)室,在蒸發(fā)室里完成氣液分離:二次蒸汽往上走,去二效加熱;剩下的料液因?yàn)樗譁p少,濃度變高,會(huì)一部分回流回一效加熱室繼續(xù)加熱濃縮,一部分慢慢輸送到二效蒸發(fā)器,繼續(xù)二次濃縮。
二效蒸發(fā)器 —— 利用余熱,料液進(jìn)一步濃縮
從一效過來的二次蒸汽,進(jìn)入二效的加熱室,代替新鮮蒸汽,給從一效輸送來的濃料液繼續(xù)加熱,原理和一效一樣:二次蒸汽在加熱管外放熱,管內(nèi)的料液被加熱沸騰,再次蒸發(fā)水分,產(chǎn)生新的二次蒸汽(溫度更低,一般 60-70℃)。
這部分新的二次蒸汽沒有再利用的價(jià)值了,會(huì)被輸送到冷凝器,冷卻后變成冷凝水排走(干凈的冷凝水還能回收再用,更節(jié)能)。而二效里的料液,經(jīng)過兩次加熱蒸發(fā),水分被大量去除,變成符合生產(chǎn)要求的高濃度料液(比如制藥的浸膏、食品的濃糖漿),最后從二效蒸發(fā)室的出料口排出,完成整個(gè)濃縮過程。
全程循環(huán)與控壓,保證濃縮效果和安全
整個(gè)過程中,外循環(huán)的循環(huán)泵會(huì)一直帶動(dòng)料液在加熱室和蒸發(fā)室之間快速流動(dòng),避免料液粘在管壁上糊底、結(jié)垢(尤其是粘稠的料液,比如中藥浸膏),同時(shí)讓料液受熱更均勻,濃縮效果更好。
而且雙效蒸發(fā)器一般會(huì)在微負(fù)壓狀態(tài)下工作(抽真空),這樣能降低料液的沸點(diǎn),比如常壓下水分 100℃沸騰,負(fù)壓下 60-70℃就能沸騰,既能避免熱敏性物料(比如中藥有效成分、食品維生素)因高溫被破壞,又能讓水分蒸發(fā)更快,提升濃縮效率。
額外補(bǔ)充:料液和冷凝水的小細(xì)節(jié)
料液的流動(dòng):多數(shù)雙效蒸發(fā)器是順流進(jìn)料(稀料液先一效,再二效),貼合溫度梯度,操作簡(jiǎn)單;少數(shù)高粘度、易結(jié)晶的料液會(huì)用逆流進(jìn)料,加熱更充分,根據(jù)物料特性調(diào)整即可。
冷凝水的回收:一效加熱管外的新鮮蒸汽,放熱后會(huì)變成冷凝水,二效加熱管外的二次蒸汽放熱后也會(huì)變成冷凝水,這兩部分冷凝水都能回收,用于生產(chǎn)補(bǔ)水,進(jìn)一步節(jié)省成本。
一句話總結(jié)整個(gè)工作流程
稀料液→一效(新鮮蒸汽加熱,產(chǎn)二次蒸汽 + 初濃料液)→二效(二次蒸汽余熱加熱,產(chǎn)廢水蒸汽 + 終濃料液)→高濃度料液出料;廢水蒸汽→冷凝器成冷凝水排走 / 回收,全程循環(huán)泵控流動(dòng),負(fù)壓控沸點(diǎn),既節(jié)能又保物料品質(zhì)。
用雙效蒸發(fā)器進(jìn)行中藥濃縮提取的優(yōu)勢(shì)?




