Balance de materio en un evaporador

Balances de materia y energía para un evaporador de un efecto
Sean
rata másica de alimentación (Kg/s)
rata másica de vapor evaporado del producto (Kg/s)
= rata másica de producto (Kg/s)
= ratamásica de vapor de caldera de entrada (Kg/s)
= la fracción sólida en la alimentación (adimensional)
= la fracción sólida en el producto (adimensional)
H = Entalpía de la alimentación a latemperatura y concentración de la entrada
Hp = Entalpía del producto a la temperatura y concentración de la salida
Hv = Entalpía del vapor de caldera

HC = Entalpía del condensado (Líquido) a latemperatura del vapor de entrada
Se cumple que:

La entalpía de la alimentación Hapuede calcularse de la expresión:

donde Ces el calor específico del líquido diluido de la alimentación
De manerasimilar, la entalpía del producto Hp es:

donde cp es el calor específico del líquido concentrado o producto.
Las entalpías del vapor y el condensado son las halladas, a las temperaturascorrespondientes, en las tablas de vapor. Debe tenerse en cuenta que, puesto que el intercambiador de calor usado en un evaporador es indirecto:

Para el intercambiador de calor, la ecuación para los cálculosrespectivos es:

para
rata de transferencia de calor (Vatios -W)
A = Área de transferencia de calor del intercambiador (m2)
U = Coeficiente total de transferencia de calor (W/m2ºK)
La economíade vapor es un término usado en evaporación para identificar la eficiencia del sistema. Es la relación entre el vapor consumido (de caldera) y la evaporación de agua que se logra con ése vapor.Para un evaporador de una etapa este valor es aproximadamente 1. Para los de más etapas, la economía de vapor es mayor, al incrementarse el número de los efectos.
Evaporador de múltiples efectos
Unesquema de un evaporador de tres efectos se muestra en la figura 10.4.

El vapor que se retira del primer efecto está relacionado con el flujo de vapor vivo y economía del primer efecto así:...