烟草提取液在蒸发浓缩过程中会在蒸发器上形成一层污垢，降低设备换热效率，增大能耗，造成物料流失，严重结垢时甚至会堵塞换热管，带来安全隐患。解决蒸发器结垢问题的传统方法有减小换热温差与附加外循环设备加大液体流速两种，但是应用到烟草蒸发器上的防、除垢效果均不大，为此，本文基于CFD技术，提出了首先从优化提取液蒸发浓缩工艺出发，以优化后的工艺参数为基础，研究更换圆形换热管为螺旋槽管以及载气蒸发两种防、除垢技术，为解决烟草蒸发器结垢问题提供可行的理论依据。（1）通过数值仿真与物理实验相结合，研究了蒸发器壳程及管程的工艺参数对浓缩过程的影响。结果表明：换热温差对蒸发器结垢影响很大，将提取液沸点维持在85℃，加热蒸汽维持在115℃较为适合蒸发浓缩；真空低温浓缩工艺能很好的保证浓缩液的质量，但加热蒸汽应该从换热管底部输入，从换热管顶部输出，以防止顶部严重结垢；浓缩前应先将提取液预热到一定温度，除去低沸点物质后再通入蒸发器以防止低沸点物质快速蒸发浓缩结垢。（2）以优化后的浓缩工艺参数为基础，分别研究了圆管、单头螺旋槽管及双头螺旋槽管传热及管内流动情况。结果显示，在低雷诺数条件下，螺旋槽管换热性能优于圆管，并且双头螺旋槽管的换热性能要优于单头螺旋槽管。但随着雷诺数的增加，换热性能增加量变小，当雷诺数增大到一定时，螺旋槽管的换热性能不及圆管。从流场分析来看，螺旋槽管加热壁的温度梯度较小，管内流体速度较高，湍流强度较大，从而抗垢性能较好。（3）研究了载气蒸发防、除垢技术，分析表明：载气的通入使烟草提取液蒸发浓缩机制发生变化，由原来的换热面上沸腾换热转为气液分界面上的快速蒸发，不仅加大了液体湍流强度，而且减少了换热壁结垢的可能。进一步仿真结果显示，在一定的液体循环速度下，载气量越大，传热系数越高；而液体粘度过大时则会加厚传热边界层，减小传热系数；载气的通入明显减小了换热壁的过热度，抑制了蒸发器换热面结垢的可能。