單效蒸發(fā)是蒸發(fā)操作的一種。其特點(diǎn)是所產(chǎn)生的二次蒸汽不用來(lái)使物料進(jìn)一步蒸發(fā)，只是單臺(tái)設(shè)備的蒸發(fā)。對(duì)于單效蒸發(fā)，在給定生產(chǎn)任務(wù)和確定了操作條件后，通常需要計(jì)算水分蒸發(fā)量、加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。工業(yè)生產(chǎn)中所見(jiàn)的典型單效真空蒸發(fā)流程。圖中左面的設(shè)備是生產(chǎn)流程中的主體設(shè)備一蒸發(fā)器。蒸發(fā)器的種類很多、結(jié)構(gòu)各異，但目前生產(chǎn)上使用的大部分蒸發(fā)器均由兩大部分組成，部分是下部的加熱室，這實(shí)際上是一個(gè)由若干加熱管組成的間壁式換熱器；構(gòu)成蒸發(fā)器的另一部分是上部的蒸發(fā)室(亦稱分離室)。

降膜式濃縮設(shè)備與升膜式濃縮設(shè)備一樣，都屬于自然循環(huán)的液膜式濃縮設(shè)備。為了使料液能均勻分布于各管道，沿管內(nèi)壁流下，在管的頂部或管內(nèi)安裝有降膜分配器，其結(jié)構(gòu)形式有鋸齒式、導(dǎo)流棒式、旋液導(dǎo)流式等多種。它與升膜式蒸發(fā)器一樣，具有傳熱和受熱時(shí)間短的特點(diǎn)，適用于果汁及乳制品生產(chǎn)。

蒸發(fā)器（外文名：Evaporator）是制冷四大件中重要的部件，低溫的冷凝液體通過(guò)蒸發(fā)器，與外界的空氣進(jìn)行熱交換，氣化吸熱，達(dá)到制冷的效果。蒸發(fā)器主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。

在物室頂部加入一定的材料，經(jīng)過(guò)液體分布器的分布，呈膜狀進(jìn)行向下流動(dòng)，加熱可以使其汽化，被汽化的氣體隨著液體一起通過(guò)加熱管流出，將液體與氣體分離，就得到了濃縮液，這是降膜式蒸發(fā)器的工作原理。降膜式蒸發(fā)器的工作過(guò)程尤為重要，物料在蒸發(fā)器內(nèi)停留的時(shí)間很短，但傳熱系數(shù)較高，因此大多數(shù)熱敏性物料是非常適合降膜式蒸發(fā)器的。

單效濃縮器適用于中藥、西藥、葡萄糖、釀酒、淀粉、口服液、化工、食品、天然用味品、食品添加劑、味精、乳品等工業(yè)酒精回收，能用于批量小、品種多的熱敏性低的真空濃縮。本機(jī)適用于牛奶、葡萄糖、淀粉、木糖、制藥、化工、生物工程、環(huán)保工程、廢液回收等行業(yè)進(jìn)行低溫連續(xù)式蒸發(fā)濃縮，具有傳熱，物料受熱時(shí)間短等主要特點(diǎn)，所以特別適用于熱敏性、粘滯性、發(fā)泡性等物料。

待蒸發(fā)的原料液(稀溶液)送入蒸發(fā)器后直接流入加熱室的換熱管內(nèi)，而加熱蒸汽則進(jìn)入加熱室的管間冷凝，所放出的潛熱通過(guò)管壁傳給在管內(nèi)流動(dòng)的料液，使溶液受熱沸騰汽化，濃縮了的料液從蒸發(fā)器的底部排出，進(jìn)入濃液貯槽即為產(chǎn)品(常稱完成液) 。加熱蒸汽放熱后自身冷凝為冷凝水，由加熱室下部排出。對(duì)于單效蒸發(fā)，在給定的生產(chǎn)任務(wù)和確定了操作條件以后，通常需要計(jì)算以下內(nèi)容：水分的蒸發(fā)量、加熱蒸汽消耗量、蒸發(fā)器的傳熱面積?？蓱?yīng)用物料衡算方程、熱量衡算方程和傳熱速率方程來(lái)解決。

單效升膜式濃縮設(shè)備屬外加熱式自然循環(huán)的液膜式濃縮設(shè)備。主要由加熱器、分離器、霧沫捕集器、水力噴射器、循環(huán)管等部分組成。加熱器為一垂直豎立的長(zhǎng)形容器，內(nèi)有許多垂直長(zhǎng)管。對(duì)于加熱管的直徑和長(zhǎng)度的選擇要適當(dāng)，管徑不宜過(guò)大，一般在35～80mm之間，管長(zhǎng)與管徑之比恰當(dāng)，一般為100～150。這樣才能使加熱面供應(yīng)足夠成膜的氣速。事實(shí)上，由于蒸發(fā)流量和流速是沿加熱管上升而增加，故爬膜工作狀況也是逐步形成的。 [1]

與升膜式真空濃縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)相似，由加熱器、蒸發(fā)分離室、間壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、殺菌平衡槽、熱泵及 熱工儀表等組成。主要區(qū)別是其料液從頂部加入而不是從底部加入。為了使料液均勻分布于各加熱管并沿其內(nèi)壁流下，在加熱管頂部或管內(nèi)安裝了降膜分布器。要使降膜濃縮器地運(yùn)作，關(guān)鍵的問(wèn)題是能使料液均勻地分布于各加熱管，不使之產(chǎn)生偏流，所以在管的頂部或管內(nèi)安裝降膜分布器。分布器的型式有多種，按其作用原理可分為三類：一是利用導(dǎo)流管(板)使料液均布；二是利用篩板或噴嘴使料液均布；三是利用旋液噴頭。 [1]

工作時(shí)，物料自加熱器體的底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管問(wèn)傳熱及冷凝，將熱量傳給管內(nèi)料液。料液被加熱沸騰，便迅速汽化，所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液，在管內(nèi)高速上升。在常壓下，管的出口處二次蒸汽速度一般為20～50，在減壓真空狀態(tài)下，可達(dá)100～160，濃液被高速上升的二次蒸汽所帶動(dòng)，沿管內(nèi)壁成膜狀上升，不斷被加熱蒸發(fā)。這樣料液從加熱器底部至管子頂部出口處，逐漸被濃縮，濃縮液并以較高速度沿切線方向進(jìn)入蒸發(fā)分離室，在離心力作用下與 二次蒸汽分離。二次蒸汽從分離室頂部排出，未達(dá)到濃度的濃縮液通過(guò)循環(huán)管，再進(jìn)入加熱器體底部，繼續(xù)濃縮，另一部分達(dá)到濃度的濃縮液，可從分離室底部排出。二次蒸汽夾帶的料液液滴從分離器頂部進(jìn)入霧沫捕集器進(jìn)一步分離后，二次蒸汽導(dǎo)入水力噴射器冷凝。 [3]