正航儀器技術詳細介紹蒸發裝置流程的確定
    蒸發裝置流程是指多效蒸發中蒸發器的數目及其組合排列方式，物料和蒸汽的流向，附屬設備如預熱器、冷凝器和真空泵的裝設，以及為謀求進一步節省蒸汽和充分利用熱能而引出額外蒸汽，采用冷凝水自蒸發器和低壓蒸汽再壓縮使用的方案和流程。下面分述以上各項的確定原則。
1效數的確定
    在設計流程時首先應考慮采用單效蒸發,還是多效蒸發.為了充分利用熱能,在食品生產中一般采用多效蒸發。因為在多效蒸發中，將前一效的二次蒸汽作為后一效的加熱蒸汽，故可以節省生蒸汽的消耗量。但不是效數愈多愈好，多效蒸發的效數受經濟上和技術上的因素所限制。
經濟上的限制是指效數超過一定值則經濟上不合算。在多效蒸發中，隨著效數的增加，則總蒸發量相同時所需的生蒸汽量減少，使操作費用降低。但效數越多，設備費用也越多。而且隨著效數的增加，所節省的生蒸汽消耗量也愈來愈少。所以不能無限制地增加效數，最適宜的效數應使設備費和操作費二者之和為最小。
技術上的限制是指效數過多，蒸發操作將難以進行。如前所述，多效蒸發的效加熱蒸汽溫度和冷凝器的操作溫度都是受限制的。多效蒸發的理論傳熱總溫度差，即上述兩溫度之差值，也是受限制的。在具體操作條件下，此差值為一定值，當效數增加時，各效溫度差損失之和隨之增大，因而有效總溫度差減少。當效數過多、有效總溫度差極小時，分配到各效的有效溫度差將會小至無法保證各效發生正常的沸騰狀態，蒸發操作將難以進行。所以效數也受到限制。一般分配到各效的有效溫差不能小于5～7℃。
    基于上述理由,實際的多效蒸發過程,效數并不很多。通常，對于電解質溶液，如NaOH，NH4NO3等水溶液，由于其沸點升高較大，故通常為2～3效；對于非電解質溶液，如有機溶液等，其沸點升高較小，所以，效數可以取4～6效，但真正適宜的效數，還需通過最優化的方法來確定。據報道，A. H. P. Skelland根據經濟衡算的原則，已經獲得最適宜的效數的計算公式。
2多效蒸發裝置中溶液流程的選擇
    在多效蒸發裝置中，溶液的流程，可以是并流、逆流、平流和混流；流程的選擇，主要據溶液特性、操作方便以及經濟程度來決定。在一般情況下常用并流加料。因為并流操作，溶液在效間輸送可以利用各效間的壓力差進行，而不需用泵。另外由于各效沸點依次降低，故前一效的溶液進入后一效時，會因過熱而自行蒸發，因而可以產生較多的二次蒸汽。但并流加料時，各效濃度依次增加，而沸點依次降低，所以，溶液粘度依次增加，各效傳熱系數依次降低，因此，對于粘度隨濃度迅速增加的溶液是不宜采用并流操作的。
    在逆流流程中，料液由末效加入，依次用泵送到前一效。溶液從后一效進入前一效時，溫度低于前一效的沸點，在這種流程中，溶液濃度愈大，蒸發的溫度愈高。因此，各效的溶液粘度相差不會很大，因而傳熱系數大小也就不致過于懸殊。其缺點是各效之間都要用泵輸送溶液，設備較復雜。所以，逆流加料法適用于粘度隨濃度變化較大的溶液，而不適用于熱敏性的物料蒸發。
    混流操作是在各效間兼用并流和逆流加料法。例如，在三效蒸發裝置中，溶液的流向可分為3→l→2或2→3→1。故此法采取了以上兩法的優點而避免其缺點，但操作比較復雜。
平流加料法適用于在蒸發過程中伴有結晶析出的場合，例如食鹽水溶液的蒸發，因為有結晶的析出，不便于在效間的輸送，所以宜采用此法。
3二次蒸汽和冷凝水的利用
(一)抽取額外蒸汽
    在滿足工藝要求，即保證產品濃度，以及選定生蒸汽和冷凝器的操作參數前提下，應限度的抽取額外蒸汽,做到利用，使進入冷凝器的二次蒸汽量降低到最地限度。引出的額外蒸汽可作為其他加熱設備的熱源，這樣可以節省生蒸汽,不過抽出的額外蒸汽,其壓力比生蒸汽低.額外蒸汽抽出量的多少，視生產的需要和蒸發器的可能性而定,一般糖廠的蒸發設備多引出額外蒸汽.
(二)熱泵蒸發
    熱泵的基本原理是借助一定的能量消耗或能位降級，將熱量由低溫熱源傳遞到高溫熱源。按提高余熱溫位的方法，可分為蒸汽壓縮式熱泵、吸收式熱泵及化學熱泵等。目前應用于食品生產中的熱泵，主要是蒸汽壓縮式熱泵。
    蒸汽壓縮式熱泵是將二次蒸汽經絕熱壓縮，提高其飽和溫度后再送回原來的蒸發器中作為加熱蒸汽。圖1-4為蒸汽壓縮式熱泵蒸發的流程之一。由圖可見，除開工時外，不需另外供給加熱蒸汽，只需補充少量壓縮功即可維持正常運動，因而節省了大量的生蒸汽。通常，在單效蒸發和多效蒸發的末效中，二次蒸汽的潛熱全部由冷凝器中的冷卻水帶走，而在熱泵蒸發中，不但沒有此項熱損失，而且不消耗冷卻水，這是熱泵蒸發節能的原因。