直接式熱交換器也稱為混合式熱交換器，其特點是冷、熱流體直接混合進行換熱，從而在熱交換的同時，還發生物質交換。

　　直接式與間接式相比，省去了傳熱間壁，因而結構簡單、傳熱效率高、操作成本低。但采用這種設備只限于允許兩種流體混合的場合。

　　常見直接式熱交換器有直接式蒸汽加熱器和混合式蒸汽冷凝器。

一、直接式蒸汽加熱器

　　是蒸汽直接與液體產品混合的熱交換器。

　　兩種形式：蒸汽噴射式和蒸汽注入式 。目前僅限用于質地均勻和黏度較低的產品。

　　蒸汽質量要求

　　就蒸汽質量而言，直接加熱所用的水蒸汽必須是純凈、衛生、高質量的，而且必須不含不凝結氣體，因此必須嚴格控制鍋爐用水添加劑的使用。

　　產品水分的控制

　　根據生產要求，有時由蒸汽帶入的水需要除去，以保持產品濃度不變。這通常在負壓罐器內通過閃蒸實現。通過控制罐內真空度可控制產品最終水分含量。

　　直接式蒸汽加熱器特點

　　優點：加熱非常迅速，產品感官質量的變化很小，而且大大地降低了（間接加熱通常遇到的）結垢和產品灼傷問題。

　　缺點：產品因蒸汽冷凝水的加入而體積增大，從而在保溫管中的流速會受影響。因此，這種流速的改變在制定殺菌工藝規程時必須加以考慮。

1．填料式冷凝器

　　冷卻水從上部噴淋而下與上升的蒸汽在填料層內接觸。

　　填料層由許多空心圓環形的填料環或其它填料充填而成，組成兩種流體的接觸面。

　　混合冷凝后的冷凝水由底部引出，不凝結氣體則由頂部排出。 

2．孔板式冷凝器

　　它裝有若干塊多孔淋水板。淋水板的形式有交替安置的弓形式和圓盤-圓環式兩種。

　　冷卻水自上而下順次從通小孔流經各層淋水板，部分水也經淋水板邊緣泛流而下。蒸汽則自下方引入，以逆流方式與冷水接觸而被冷凝。少量不凝結氣體和水氣混合物自上方排出，換熱后的冷卻水從下方尾管排出。 

3．低位和高位冷凝器

　　當被冷凝的水蒸汽來自真空系統時，冷凝器必須處于負壓狀態。因此，除需要為冷凝器提供真空以外，也需要用適當措施將冷凝器中的冷凝水排出。

　　根據冷凝水排除方式，直接式冷凝器又分為低位式和高位式兩種。 

　　冷凝器與真空泵配接

　　不論是低位式還是高位式冷凝器，大部分二次蒸汽帶入的不凝性氣體不能隨冷凝水一起排除。因此，冷凝器的上部還必須與干式或濕式真空泵相接，以便把這部分氣體抽走，從而保證系統的真空度要求。

　　低位式冷凝器：低位式冷凝器直接用泵將冷凝水從冷凝器內抽出，可以簡單地安裝在地面上，因而稱為低位式冷凝器。

　　高位式冷凝器：高位式冷凝器不用抽水泵，而是將冷凝器置于10m以上的高度的位置，利用其下部長尾管(稱為氣壓管，俗稱大氣腿)中液體靜壓頭作用，在平衡冷凝器真空度的同時排出冷凝水。為了保證外部空氣不致進入真空設備，氣壓管出口應淹沒于地面的溢流槽中。

　　蒸汽噴射式加熱器 ：蒸汽噴射加熱器是通過噴射室將蒸汽噴射入產品的加熱器，如圖7.18所示。蒸汽可以通過兩種形式噴射入流體管道中，或者通過許多小孔，或者通過環狀的蒸汽簾。

　　蒸汽注入式加熱器 ：蒸汽注入式加熱器是在充滿蒸汽的室內注入產品的加熱器，如料液以液滴或液膜的方式進入充滿高壓蒸汽的容器中，加熱后的液體從底部排出。 

 

二、混合式蒸汽冷凝器

　　真空濃縮系統中產生的二次蒸汽一般都采用混合式冷凝器進行冷凝。它們都是在負壓狀態下利用冷卻水直接與二次蒸汽混合，使二次蒸汽冷凝成水。由于是負壓狀態，因此混合式冷凝器必須自身能產生真空，否則需要與真空系統相連接。

常見的混合式蒸汽冷凝器

1．填料式冷凝器

2．孔板式冷凝器

3．低位和高位冷凝器

　　噴射式冷凝器即所謂的水力噴射泵（參見第二章相關內容），它既有冷凝二次蒸汽的作用，也有抽吸不凝氣體的能力，即產生真空的能力。

　　填料式和孔板式冷凝器只對二次蒸汽進行冷凝，因此需要與真空系統相配合。