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升膜式蒸发器主要特点是液体沿管壁成膜状流动，进行连续传热蒸发，液体在浓缩器停留时间较短，约几秒钟，传热效率良好，适合于果汁及乳制品生产。广泛应用于石油、化工、医药、化肥、造纸、铝行业、味精、酿酒、制糖等领域。升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大，热敏性，粘度不大及易起沫的溶液，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。
升膜式蒸发器由加热器体和一个蒸发分离室及循环管所组成。升膜蒸发器的构成是液体根据虹吸泵的原理进入加热管加热，流入到分离器后液体与蒸汽分离开来，通过循环管流回到蒸发器，形成闭路循环，因此，这种蒸发器又称外循环蒸发器。选用蒸发器，如果蒸发量大，可以采用多效装置，达到节省蒸汽的目的，降低能耗。加热管由换热管组成，原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入，为高速上升的二次蒸汽带动，沿换热管内壁边流动边蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离室底部排出，产生的二次蒸汽经设在上部分离板组除去汽泡、水珠、杂物后成为下一效的热源，这种蒸发器适用于处理蒸发量较大的稀液以及热敏性或易生泡的溶液。
如：果汁自加热器体的底部进入管内，加热蒸汽在管间传热及冷凝，将热量传给管料液。料液被加热沸腾，便迅速汽化，所产生的二次蒸汽及料液，在管内高速上升。在减压真空状态下，管的出口处二次蒸汽速度一般可达100~160米/秒，浓缩被高速上升的二次蒸汽所带动，沿管内壁成膜状上升不断被加热蒸发。这样料液从加热器底部至管子顶部出口处，逐渐被浓缩，浓缩液并以较高速度进入蒸发分离室，在离心力作用下与二次蒸汽分离，二次蒸汽从分离室顶部排出，浓缩液一部分通过循环管，再进入加热器体底部，继续浓缩，另一部分达到浓缩度的浓缩液，可从分离室底部放出。也有进料经一次浓缩后，达到成品浓度而排出。
升膜式蒸发器操作时，要很好控制进料液量，一般经过一次浓缩的蒸发水份量，不能大于进料量的80％，如果进液量过多，加热蒸汽不足，则管的下部积液过多，会形成液柱上升而不能形成液膜。失去液膜蒸发的特点，使传热效果大大降低。如果进液过少，会发生管壁结焦现象。料液好预热到接近沸点状态进入加热器体，这样增加液膜在管内的比例，从而提高沸腾和传热系数。
