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多效蒸發器顧名思義就是將幾個蒸發器串聯運行的蒸發操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率，一般多用于水溶液的處理。三效蒸發器就屬于多效蒸發器，它的第一個蒸發器以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余兩個均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。
對于多效蒸發器來說，每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，所以多效蒸發時各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。若是依據二次蒸汽和溶液的流向進行區分的話，多效蒸發器可以分為并流流程、逆流流程及錯流流程三類。
順流流程的多效蒸發器中，溶液和二次蒸汽同向依次通過各效，由于前效壓力高于后效，料液可借壓差流動。但末效溶液濃度高而溫度低、溶液粘度大，因此傳熱系數低。逆流流程的多效蒸發器中，溶液與二次蒸汽流動方向相反，需用泵將溶液送至壓力較高的前一效，各效溶液的濃度和溫度對粘度的影響大致抵消，各效傳熱條件基本相同。而錯流流程中二次蒸汽依次通過各效，但料液則每效單獨進出，這種流程適用于有晶體析出的料液。
在生蒸汽溫度與末效冷凝器溫度相同條件下，將單效蒸發改為多效蒸發時，蒸發器效數增加，生蒸汽用量減少，但總蒸發量不僅不增加，反而因溫度差損失增加而有所下降。多效蒸發節省能耗，但降低設備的生產強度，因而增加設備投資。
在實際生產中，應綜合考慮能耗和設備投資，選定多效蒸發器的最佳效數。比如說燒堿等電解質溶液的蒸發，因其溫度差損失大，通常只采用2～3效；食糖等非電解質溶液,溫度差損失小，可用到4～6效；海水淡化所蒸發的水量大，在采取了各種減少溫度差損失的措施后，可采用20～30效。
多效蒸發器與單級蒸發器不同的是，單效蒸發器在使用的時候能量消耗是非常高的，使大部分的蒸發系統的成本。如果將它們放在一起蒸發的話，就能夠節省熱量，因此需要較少的能源。將一個多效蒸發器添加到原來的原始量的50%的降低的能量消耗。
當然，多效蒸發器蒸發過程中也可能會出現問題，特別是當處理被施加到食品行業，可以縮短對蒸發器的壽命，在蒸發過程中也會受到影響質量和風味食品。所以總的來說，不僅要正確選擇適合的多效蒸發器，同時還要規范的操作使用和維護保養。
