單效外循環(huán)濃縮器系通用性的濃縮裝置，是一種在真空系統(tǒng)下操作的自然循環(huán)型濃縮器。它既可蒸發(fā)水溶液，也可用于回收有機(jī)溶媒的溶液蒸發(fā)，既可在真空下操作，也可在常壓下操作?？蓮V泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機(jī)溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮。特別適用于熱敏性物質(zhì)(例如中藥生產(chǎn)的水，醇提取液，抗生素發(fā)酵、牛奶、果汁等)在真空條件下進(jìn)行低溫連續(xù)濃縮，可確保產(chǎn)品質(zhì)量。
單效外循環(huán)濃縮器工作原理：
所需濃縮的料液通過(guò)加熱器的管程，受到殼程的蒸汽加熱達(dá)到沸點(diǎn)溫度，經(jīng)上升管由切線方向進(jìn)入蒸發(fā)室被迅速蒸發(fā)，由于是切線高速進(jìn)入濃縮器，未經(jīng)汽化比重較大的液滴受離心力的作用而甩到器壁上，由于重力的作用使其落到濃縮器下部，基于濃縮器與加熱器是通過(guò)下降管互相連接的裝置，故未能蒸發(fā)的液體又通過(guò)下降管回到加熱器中再受到加熱，如此循環(huán)加熱蒸發(fā)，使得溶液中的溶媒不斷被汽化帶出，而溶液中的溶質(zhì)濃度不斷升高，達(dá)到所需要的濃度。而已經(jīng)汽化的溶媒蒸汽，則從濃縮器上口通過(guò)除沫器出來(lái)進(jìn)入冷凝器冷凝成液體進(jìn)入下方的接收器中，根據(jù)需要可以回收利用。
根據(jù)上述分析可知，單效外循環(huán)濃縮器能源消耗主要是兩個(gè)方面：
一是在加熱器殼程內(nèi)用于加熱稀溶液使溶液中溶媒蒸發(fā)所消耗的生蒸汽；
二是已經(jīng)汽化的溶媒蒸汽再冷凝成溶媒液體時(shí)，在冷凝器中所需要的冷卻水。
前者需要供給熱量，而后者需要帶走熱量。產(chǎn)量越大(即蒸發(fā)量越大)，供給的熱量越多，所需要的蒸汽也就越多，同時(shí)所需要消耗的冷卻水也就越多。從這里可以看出，被加熱的溶液所產(chǎn)生的溶媒蒸汽含有大量的熱能，不但沒(méi)有得到利用，反而還需要消耗大量的冷卻水來(lái)冷卻它，這也就是單效濃縮器能耗的原因所在。
一般來(lái)說(shuō)在蒸發(fā)裝置中，為了降低溶液的蒸發(fā)溫度，通常使得蒸發(fā)在一定的真空狀態(tài)下操作，這不僅可以保持物料的不易被破壞性，還可以增大傳熱溫差，從而加快蒸發(fā)的速度，故在單效和雙效濃縮器中均采用真空系統(tǒng)。不僅節(jié)省了原來(lái)在單效中蒸發(fā)相同量的溶液所需的生蒸汽消耗，而且這部分在單效中需要用冷卻水來(lái)冷凝的蒸汽能在二效的加熱器中冷凝，這是因?yàn)榧訜嵝枰舭l(fā)的溶液同時(shí)本身就得到了冷凝，所以也節(jié)約了大量的冷卻水。
