【多功能超聲式蒸發實驗裝置】
本課題組首次將超聲波應用于強化液體蒸發濃縮。自主研發并制造了一種新型節能蒸發器——超聲波蒸發器。蒸發是溶液濃縮的重要方法之一，它是將液體加熱至沸騰，使其中的部分溶劑汽化并除去。在化工生產和食品工業等領域有其廣泛的用途，特別在食品工業中，往往會遇到許多熱敏性物料，為了降低溶液的結垢，提高蒸發速度和蒸發效率，超聲蒸發將提供一條更為理想的途徑。
超聲蒸發器系統是由加熱系統(主要由9根加熱電偶并聯而成電加熱系統)，冷卻系統(主要由換熱面為1.2m2的冷凝器和循環泵組成)，循環水系統，真空系統，超聲源發生器及超聲源換能器組成。本套實驗設備采用半自動化操作，可連續進行實驗。
超聲波對蒸發強化具有明顯的效果，其超聲換能器產生的超聲波與自然循環的蒸發液不斷的接觸，從而使蒸發液在超聲波的作用下，在加熱管中產生超聲空化，阻止和去除加熱室內的結垢效果明顯，可以減少蒸發器表面的污垢熱阻，從而增加傳熱系數。此外，在超聲波的作用下，在蒸發室內氣液分離表面形成超聲霧化帶，大大提高了蒸發面積，湍流系數，壓力降和蒸汽揮發速率等，可使蒸發液在較低溫度下，在較短時間內快速完成蒸發，同時降低了蒸發液的表面張力，降低了成核勢壘，促進溶液內部的能量交換，增加汽化成核幾率，提高換熱效率。對于處理熱敏性及易結晶物料具有顯著意義。
本套實驗裝置適用于本科生蒸發和傳熱等實驗教學，將超聲波作用于液體而引起的空化作用的課堂演示。該實驗裝置還可用于液體的蒸發濃縮研究，超聲波強化液體蒸發傳熱性能的研究和超聲波作用液體蒸發的節能可行性研究等。
該裝置由電磁閥和傳感器控制水箱和鍋爐的進水和排水，以保證冷卻水維持在指定溫度和液位，該溫度可以在控制面板上進行設定，保證系統安全可靠操作。各個儲罐均與真空泵相連，以保證實驗過程中整個系統處于所需的真空狀態，相連管路上設有真空表、溫度表和傳感器等，不但可以觀察整個系統運行狀況，而且可以由電控柜控制和記錄各參數。
作品名稱：多功能超聲式蒸發實驗裝置
完成單位:天津科技大學機械工程學院
