薄膜蒸发器相对于普通升膜或降膜蒸发器，由于刮板的机械刮擦成膜作用，使处理的物料在蒸发表面停留时间短而受热效果好，特别适用于蒸发浓缩高粘性、热敏性或易结晶物料，已经广泛应用于化工、医疗、食品、轻工等行业。自 20 世纪 40 年代问世以来，国内外对其流体机理、传热传质性能及制造应用等进行了大量研究，近 60 年来得到了很大的发展。但由于诸多因素的影响, 薄膜蒸发器内的蒸发过程非常复杂, 至今未有文献能完全成功地解释其机理。对薄膜蒸发器内液膜流动及传热、传质机理进行进一步研究显得十分迫切。基于碱液蒸发浓缩开发的机械搅拌式薄膜蒸发器结构对高粘度料液是否存在优化设计余地是值得研究的课题。
        对薄膜蒸发器的研究涉及到流体流动、传热、传质问题，描述这些流动、传热、传质过程的方程经常是一系列复杂的非线性偏微分方程，除了一些简单的情形，很难得到这些方程的精确解 （解析解），对于工程上流体流动、传热、传质问题，多数采用实验测定和数值求解的方法。在流体力学与传热学的领域中，实验研究、理论分析与数值计算这三种研究手段是相辅相成、互为补充的，将这三种研究手段有机地结合起来，是研究流体流动、传热、传质问题理想而有效的方法。
        采用有限差分法对薄膜蒸发器内高粘度流体流动进行了数值模拟，得到了高粘度流体的各种速度分布。其计算结果发现，薄膜蒸发器内涡旋流动的液体占总流量 70％以上，研究结果还表明，直列多板刮板和倾斜多板刮板能强烈促进液膜与涡旋的物质交换，提高蒸发效率。但文献并未进一步分析料液特性及工艺参数对流场的影响。
        国内外对薄膜蒸发器的传热系数和蒸发效率进行了大量的实验室研究，并且对其工业操作设备从结构和操作工艺上都进行了优化。但由于蒸发传热及刮板刮擦成膜的复杂性，目前用于设计计算的基础数据仍显不足，用于蒸发设计计算的液膜侧传热系数主要是液膜受热的数据。对蒸发器的蒸发实验多以水为介质，有关粘性料液的传热数据则报道较少。虽有一些描述刮膜蒸发/蒸馏的数学模型，但未经实验研究证实。如何准确获得液膜内的速度分布、温度分布及浓度分布是值得研究的课题。
        计算计算流体力学(CFD)是流体力学的一个分支, 现已广泛应用于各相关领域，显示出巨大活力。通过建立各种条件下的基本守恒方程，加上数值计算理论和方法，从而实现预测真实过程各种场分布。但目前，国内外基于 CFD 技术的薄膜蒸发器流体流动特性及传热特性研究鲜见报道。
        目前，薄膜蒸发器的研究和推广应用获得了一些进展，但用于设计计算的基础资料仍显不足，很多设计和产品都是在成功经验基础上进行工程放大估算的结果，在国内尚没有一套完整的理论计算设计方法，薄膜蒸发器产品的设计绘图多数是直接在 AutoCAD 平台上，调用绘图命令绘制，工作效率低，劳强度大，影响了产品设计与开发周期。开发薄膜蒸发器 CAD 应用系统，帮助用户实现设计计算、施工图绘制一体化设计，能极大地缩短产品的开发周期，提高设计效率，具有较高的工程应用价值。同时，薄膜蒸发器 CAD 应用系统的开发对推动产品设计自动化的实现，对提高产品设计质量，提高产品竞争力具有重要的意义。
 

　　本文源自http://www.sjzhfjx.com//xwzx/117.html，转载请注明出处。

(责任编辑：蒸发器http://www.sjzhfjx.com/)