結垢對單效動態濃縮蒸發器的性能有哪些具體影響？

傳熱效率降低熱阻增加：結垢層會在蒸發器的加熱表面形成一層隔熱層。因為垢層的導熱系數通常比蒸發器的金屬材料（如不銹鋼、鈦等）低很多。例如，不銹鋼的導熱系數約為 16 - 27W/(m?K)，而碳酸鈣垢層的導熱系數可能只有 1 - 2W/(m?K)。這使得熱量從加熱介質（如蒸汽）傳遞到物料的過程中受到阻礙，熱阻增大，降低了傳熱效率。溫度差增大：為了維持相同的蒸發速率，在結垢情況下，需要更高的加熱溫度來補償因熱阻增加而損失的熱量。例如，正常情況下，蒸汽與物料之間的溫度差可能只需 20 - 30℃就能滿足蒸發要求，但結垢后，這個溫度差可能會增大到 40 - 50℃，這不僅增加了能源消耗，還可能因局部過熱影響物料質量。蒸發速率下降受熱不均：結垢會導致蒸發器加熱表面的溫度分布不均勻。由于垢層的厚度和導熱性能不一致，部分區域的物料能夠正常受熱蒸發，而在垢層較厚的區域，物料獲得的熱量減少，蒸發速度變慢。這使得整個蒸發器內的物料蒸發過程不同步，降低了整體的蒸發速率。有效傳熱面積減少：垢層覆蓋在加熱表面，會減少物料與加熱介質之間的有效傳熱面積。例如，一個設計良好的蒸發器，加熱面積為 10 平方米，結垢后可能只有 6 - 8 平方米的有效傳熱面積能夠正常工作，從而導致蒸發量下降，延長了物料在蒸發器內的停留時間。增加能源消耗加熱功率需求增加：由于結垢導致傳熱效率降低和蒸發速率下降，為了達到預定的蒸發效果，需要增加加熱功率。例如，原本使用 100kW 的蒸汽就能滿足蒸發要求，結垢后可能需要增加到 120 - 150kW，這意味著更多的能源消耗，增加了生產成本。延長運行時間：較低的蒸發速率會使蒸發過程所需的時間延長。設備運行時間的增加不僅導致能源消耗的上升，還可能影響整個生產流程的效率。例如，原本 8 小時可以完成的濃縮任務，結垢后可能需要 10 - 12 小時，這期間設備一直處于運行狀態，消耗更多的能源。影響產品質量局部過熱導致物料變質：結垢引起的局部過熱會對物料質量產生嚴重影響，尤其是對于熱敏性物料。例如，在濃縮含有維生素、蛋白質或生物活性成分的溶液時，局部高溫區域可能會使這些成分變性、失活或分解，降低產品的質量和價值。增加雜質混入風險：垢層本身可能含有雜質，在結垢過程中或在清洗的情況下，這些雜質可能會混入物料中。例如，垢層中的金屬離子、微生物或其他殘留物質會污染物料，影響產品的純度和安全性。設備壽命縮短引起腐蝕：垢層的存在可能會引發或加劇設備的腐蝕。例如，垢層下的金屬表面可能會形成局部的電化學腐蝕環境，特別是當垢層中含有腐蝕性成分（如氯離子等）時，會加速蒸發器金屬材料的腐蝕，使設備的結構強度下降，縮短設備的使用壽命。增加設備應力：結垢不均勻會導致蒸發器內部的熱應力分布不均勻。在設備運行過程中，頻繁的溫度變化和不均勻的熱應力可能會使設備產生變形、裂縫等損壞，進一步影響設備的性能和壽命。