刮板蒸发器(也称为刮膜式换热器或刮板式换热器,英文常见缩写 SSHE)是一种通过旋转或往复刮板不断清除受热面上物料沉积的设备。它适用于高粘度、易结垢或易结晶的液体浓缩与蒸发(常见应用包括番茄酱、花生酱、巧克力酱、乳制品浓缩物以及部分制药浆料)。当常规的管程、板式或降膜蒸发器因结垢或高固含量而无法胜任时,刮板蒸发器能保持换热效率并防止局部过热或烧焦。
1)什么是刮板蒸发器 ?
刮板蒸发器是一种专为处理高粘度、易结垢或含固料的液体设计的换热设备。设备内的刮板或转子持续扫净加热表面,使得沉积物被移除,保持高换热系数并避免局部过热或粘附,从而可以实现较高的浓缩比和可靠运行。
2)它如何工作(简要说明)?
设备内部为加热的圆筒形夹套或加热管道,内置旋转或往复运动的转子带有刮片或杆件,这些刮片不断搅拌并刮净热传面。刮动同时增强湍流、更新薄膜层并排除结垢,使物料在真空或常压条件下高效蒸发。不同设计(单管、多管、旋转轴或往复刮片)可适配不同的产率、剪切敏感性与物料性质。
3)何时应选择刮板蒸发器而不是降膜或板式蒸发器?
当您的进料具有下列特征时,应优先考虑 刮板蒸发器:
高粘度,且在浓缩过程中粘度急剧上升;
含有粒子或悬浮物,会导致堵塞或结垢;
易发生结晶或在受热面结垢;
需要避免局部过热但又要持续去除沉积层。
对于低粘度、不易结垢且需大通量的工况,降膜或板式蒸发器通常更为经济与高效;但在上述限制条件下,SSHE 更具优势。
4)典型应用与行业
典型应用包括:番茄产品(番茄酱/番茄膏)、果馅、巧克力与坚果酱、炼乳与乳制品浓缩物、酱汁、花生酱等食品类浓缩;还适用于某些制药浆料及需要浓缩或结晶处理的高盐废水/浓盐液。
5)清洗与卫生 — 刮板蒸发器能进行在线清洗吗?
可以。许多刮板蒸发器在设计时就考虑了在线清洗(CIP)需求。良好的卫生设计包括尽量避免死角、选择合适的表面粗糙度、便于检查与更换的密封件和端盖接口等。配合经过验证的 CIP 循环参数(温度、清洗剂浓度、流速与时间),能实现合规的清洁与微生物控制,适用于食品与医药场景。
6)常见故障与排查
刮片磨损或卡滞: 定期检查刮片边缘与配合间隙,必要时更换或调整。
轴封泄漏: 频繁检查轴封与垫片,选用符合卫生要求的密封材料。
过热或产品烧焦: 检查热媒温度、真空度以及刮片转速是否在推荐范围内。
进出口与管道堵塞: 优化泵与吸入设计,必要时增加过滤或清洗程序。
建立备件计划(刮片、密封、轴承)与定期预防性检查可以显著降低停机时间。
7)如何选型 / 规格要求
与供应商沟通时应明确下列参数:
产量(kg/h 或 L/h)与目标末端固含量;
进料在操作温度下的粘度及其随浓缩变化的曲线;
最大颗粒尺寸或是否含有磨蚀性颗粒;
对剪切敏感性的容忍度(以便选择转速与刮片类型);
材料(常见 304/316L 不锈钢,或腐蚀性物料需特殊合金);
CIP 与卫生要求(表面精加工、可拆卸性);
能源与真空系统需求。
建议要求供应商提供针对相似物料的性能曲线与实际案例参考。
8)采购快速检查清单
要求提供与您的物料类型匹配的案例或试验数据;
确认换热面积及预期蒸发速率;
核实保修条款与备件交期;
确认供应商是否提供 CIP 验证文件与操作手册;
尽可能争取试机或小样试验以验证性能。
结论
刮板蒸发器是为应对高粘度、易结垢或结晶物料而设计的专业设备。合理的选型、良好的卫生设计与定期维护能显著提升换热效率、减少停机并实现高浓缩比。