L'evaporazione è il processo fisico di conversione di un liquido in un gas. In generale, un evaporatore è un dispositivo che converte una sostanza liquida allo stato gassoso. Nell'industria esistono numerosi evaporatori, e quello utilizzato nei sistemi di refrigerazione è uno di questi. L'evaporatore è una componente fondamentale dei quattro componenti principali di un sistema di refrigerazione. Il liquido condensato a bassa temperatura attraversa l'evaporatore per scambiare calore con l'aria esterna, vaporizza e assorbe calore, realizzando così l'effetto di refrigerazione. L'evaporatore è composto principalmente da una camera di riscaldamento e una camera di evaporazione. La camera di riscaldamento fornisce al liquido il calore necessario per la vaporizzazione, favorendone l'ebollizione e la successiva vaporizzazione; la camera di vaporizzazione separa completamente le due fasi, gassosa e liquida.
Il vapore generato nella camera di riscaldamento contiene una grande quantità di schiuma liquida. Dopo aver raggiunto la camera di evaporazione, che ha un volume maggiore, questi liquidi vengono separati dal vapore per autocondensazione o per azione di un demister. Solitamente il demister è posizionato nella parte superiore della camera di evaporazione.
L'evaporatore si divide in tre tipi in base alla pressione di esercizio: a pressione normale, pressurizzato e depressurizzato. In base al movimento della soluzione all'interno dell'evaporatore, si possono distinguere i seguenti tipi: ① tipo a circolazione. La soluzione bollente attraversa più volte la superficie riscaldante nella camera di riscaldamento, come nel caso degli evaporatori a tubo di circolazione centrale, a cestello sospeso, a riscaldamento esterno, a Levin e a circolazione forzata. ② tipo unidirezionale. La soluzione bollente attraversa la superficie riscaldante una sola volta nella camera di riscaldamento senza flusso di circolazione, ovvero il liquido concentrato viene scaricato, come nel caso degli evaporatori a film ascendente, a film discendente, a film agitato e a film centrifugo. ③ tipo a contatto diretto. Il mezzo riscaldante è a diretto contatto con la soluzione per trasferire calore, come nell'evaporatore a combustione sommersa. Durante il funzionamento del dispositivo di evaporazione, viene consumata una grande quantità di vapore di riscaldamento. Per risparmiare vapore di riscaldamento, è possibile utilizzare un dispositivo di evaporazione a effetti multipli e un evaporatore a ricompressione di vapore. Gli evaporatori sono ampiamente utilizzati nell'industria chimica, nell'industria leggera e in altri settori.
In medicina, i vaporizzatori sono utilizzati per trattare gli anestetici volatili per inalazione, che si presentano allo stato liquido a temperatura ambiente. Il vaporizzatore è in grado di vaporizzare efficacemente l'anestetico liquido in gas, consentendo di regolare con precisione la concentrazione del vapore emesso. La vaporizzazione degli anestetici richiede calore e la temperatura ambiente è un fattore determinante per la velocità di vaporizzazione. Le moderne apparecchiature per anestesia utilizzano ampiamente evaporatori a compensazione di temperatura e flusso, ovvero, al variare della temperatura o del flusso d'aria, la velocità di evaporazione degli anestetici volatili per inalazione viene mantenuta costante tramite un meccanismo di compensazione automatico, garantendo così che la concentrazione dell'anestetico in uscita dall'evaporatore rimanga stabile. A causa delle diverse proprietà fisiche, come il punto di ebollizione e la pressione di vapore saturo, dei vari anestetici volatili per inalazione, i vaporizzatori presentano specificità per ciascun farmaco; ad esempio, esistono vaporizzatori per enflurano, vaporizzatori per isoflurano, ecc., che non possono essere utilizzati contemporaneamente. I vaporizzatori delle moderne macchine per anestesia sono generalmente posizionati all'esterno del circuito respiratorio dell'anestesia e sono collegati a un flusso di ossigeno separato. Il vapore anestetico inalato, una volta evaporato, viene miscelato con il flusso d'aria principale prima di essere inalato dal paziente.
