中央循环管式蒸发器主要由加热室、蒸发室、中央循环管和除沫器组成。蒸发器的加热器由垂直管束构成,管束中央有一根直径较大的管子,称为中央循环管,其截面积一般为管束总截面积的40%~99.99%。
当加热蒸汽(介质)在管间冷凝放热时,由于加热管束内单位体积溶液的受热面积远大于中央循环管内溶液的受热面积,因此,管束中溶液的相对汽化率就大于中央循环管的汽化率,所以管束中的气液混合物的密度远小于中央循环管内气液混合物的密度。
这样造成了混合液在管束中向上,在中央循环管向下的自然循环流动。混合液的循环速度与密度差和管长有关。密度差越大,加热管越长,循环速度越大。但这类蒸发器受总高限制,通常加热管为1~2尘,直径为25~75尘尘,长径比为20~40。
中央循环管蒸发器的结构简单、紧凑,制造方便,操作可靠,投资费用少。缺点是:清理和检修麻烦,溶液循环速度较低,一般仅在0.5尘/蝉以下,传热系数小。它适用于粘度适中,结垢不严重,有少量的结晶析出,及腐蚀性不大的场合。中央循环管式蒸发器在工业上的应用较为广泛。