蒸发|蒸发和沸腾|蒸发冷却技术应用

　　蒸发冷却技术利用水蒸发吸热制冷的原理展开工作，在不需要提供其他热源的环境之下，推动水与空气间的热能交换，将空气中的显热传递给水，从而实现空气温度的下降。

　　蒸发冷却技术是应用了绝缘性能好、低沸点的介质替代水作为冷却介质，充入发电机定子线棒的空心导线内部，电流产生的热量使得介质达到沸点，气化的气液二相流体密度小于为沸腾的集液管中液态介质的密度，在重力的作用下，产生压差。

　　当压差超过沿程阻力时，密度较小的二相流体将汇集于定子线棒上端，液态介质在定子线棒下层，形成内循环。二相流体进入冷凝器后，热量被冷凝器中的水热交换吸收后重新形成液态介质，进入回液管和下集液管。

　　如此往复循环，重新进入线棒中，构成一个全封闭的自循环回路。

　　蒸发冷却分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种。冷却塔即是利用了直接蒸发冷却，空气和水充分混合，经过水的蒸发(相变)吸热过程，实现加湿冷却空气;间接蒸发冷却是以直接蒸发冷却后的空气水为冷源，通过间接(非接触)换热的方式，实现等湿冷却空气。

　　根据空气、水所需处理程度的不同，蒸发冷却又分为三级。

　　一级只有直接蒸发冷却一个过程，理论上可以处理到空气的湿球温度点;

　　二级是间接+直接蒸发冷却两个过程，空气首先被直接蒸发冷却后的空气水间接等湿冷却，再经历直接蒸发冷却二个过程，理论上可以处理到比空气湿球温度更低的状态;

　　三级是间接+间接+直接蒸发冷却三个过程，空气首先被直接蒸发冷却后的空气水间接等湿冷却，再被间接+直接蒸发冷却后的空气水间接等湿冷却，Z后再经历直接蒸发冷却，理论上可以处理到接近空气露点温度的状态。

　　实际工程应用中，一、二、三级蒸发冷却一般可以将水空气分别处理到比空气的湿球温度高4~6℃、达到甚至低于空气湿球温度、趋近于空气露点温度。

　　蒸发冷却作为介质内冷方式的一种，散热效果较好，自身损耗比全空冷小很多，但

　　蒸发残渣是指用醋酸、乙醇、食用油(用正己烷模拟)对产品进行浸泡液后迁移出来的不挥发物质的量。

　　劣质餐盒源于黑心企业在生产过程中使用回收废料或者大量添加的工业级碳酸钙、滑石粉、石蜡、液体助剂以及重金属等有毒有害物质。长期使用这种包装材料如快餐盒盛装酸性、油性的食物，大量不明物质将进入人体内，必然给身体带来极大伤害，除降低人体免疫力外，很容易引发胆结石、肾结石、便秘以及血液病等各种慢性病，严重者可致癌。

　　蒸发残渣是检测食品在使用过程中接触水、酸性物质、酒精类、油脂类等食品时可能析出的化学物质量的指标，即蒸发残渣指标用来考核一定时间内包装中各类物质向食品迁移的总量，用mg/L表示。模拟物一般采用蒸馏水、4%乙酸、20%或65%乙醇和正己烷。

　　1、手动测试方法

　　目前常用的测试方法为取单面面积为50cm2(如样品单侧浸入模拟液，则取面积为100cm2的试样)的样品，清洗干净后浸入200mL模拟液中，按标准规定的温度和时间浸泡后，分次置于预先在100±5℃条件下干燥至恒重的蒸发皿中，在沸水浴上蒸干后移至恒温烘箱干燥2小时，取出干燥0.5小时后称量。

　　然后再次放入恒温烘箱干燥1小时，冷却0.5小时后称量，重复烘干称量过程，直至恒重。恒重后蒸发皿中析出物的质量便为蒸发残渣量。同时，取空白模拟液采用相同程序做空白试验。

　　根据如下公式计算蒸发残渣量。

X=[1000×(M1-M2)]/V×1000

　　公式中：X为样品浸泡液的蒸发残渣(mg/L);M1为测试样品浸泡液蒸发残渣量(g);M2为空白模拟液蒸发残渣质量(g);V为浸泡液体积(mL)。

　　采用该方法测试蒸发残渣时，由于溶剂蒸发过程、烧杯在干燥器中冷却过程、称重时环境影响、恒重判定条件、操作手法等因素的影响，检验结果的重现性较差，且不同试验人员的检测结果可比性差。因此，在采用手动测试方式时，需特别注意测试结果

　　使液体形成薄膜而进行的蒸发叫作薄膜蒸发。薄膜蒸发能加速蒸发的原理是在减压条件下，液体形成薄膜而具有极大的汽化表面积，热量传播快而均匀，没有液体协压的影响，能较好地防止物料过热现象。薄膜蒸发具有使提取液受热温度低、时间短、蒸发速度快、可连续操作和缩短生产周期等优点。

　　真空压降小：

　　物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器，存在一定的压差。在一般的蒸发器中，这种压力降(Δp)通常是比较高的，有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间，蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等，因此，压力降很小，真空度可达5mmHg。

　　操作温度低：

　　由于上述特性，这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高，与之相应的物料沸点迅速降低，因此，操作可以在较低温度下进行，降低了产品的热分解。

　　受热时间短：

　　由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构，刮膜器具有泵送作用，使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另外，在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此，特别适用于热敏性物料的蒸发。

　　蒸发强度高：

　　物料沸点的降低，增大了同热介质的温度差;刮膜器的功能，减小了呈现湍流状态的液膜厚度，降低了热阻。同时，在这过程中YZ物料在加热面结壁、结垢，并伴有良好的热交换。因此，提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。

　　操作弹性大：

　　正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能，使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料，其蒸发过程也能平稳蒸发。它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。

　　薄膜蒸发：

　　薄膜蒸发器一般是刮板式的，可将高黏度物料在蒸发器内形成薄膜蒸发，加快了蒸发速度;靠机械力形成薄膜，且在蒸发过程中刮板不断转动，膜的厚度必须要均匀。

　　刮板和蒸发器内壁间隙要求