evaporadors

Introducción El crecimiento de las industrias de proceso y el rápido desarrollo de nuevos productos haproporcionado líquidos con una amplia gama de propiedades físicas y químicas, cuyaconcentración debe efectuarse mediante técnicas de evaporación. Éste ha sido unestímulo para el continuo perfeccionamiento del equipo de evaporación habitualmentedisponible, y para la introducción de nuevastécnicas.El presente trabajo se enfoca en el diseño de evaporadores desde el punto de vista de lascaracterísticas del producto a evaporar y de los cálculos que se deben realizar.Para determinar las condiciones óptimas de diseño, se debe tener en cuenta una grancantidad de factores para obtener de esta manera, un equipo que tenga una relaciónóptima entre rendimiento de evaporación, economía y calidaddel productoEl objetivo que se pretende alcanzar en el presente trabajo es dar a conocer ciertosparámetros que hay que tener presente cuando se ha de elegir un evaporador paradeterminado producto dado sus características. Además de conocer unos modelosmatemáticos para el cálculo del coeficiente global de transferencia de calor en elintercambiador de calor que es un componente importante en el sistema deevaporación
EVAPORACIÓN
La evaporación es la operación de concentrar una solución mediante la eliminación dedisolvente por ebullición. El objetivo de la evaporación es concentrar una disoluciónconsistente en un soluto no volátil y un disolvente volátil. En la mayor parte de lasevaporaciones el disolvente es agua. La evaporación realiza vaporizando una parte deldisolvente para producir unadisolución concentrada. Por lo general se detiene antes queel soluto comience a precipitarse de la solución.
2. EVAPORADOR
Un evaporador consiste básicamente de un intercambiador de calor capaz de hervir lasolución y un dispositivo para separar la fase vapor del liquido en ebullición.. En su formamás simple puede ser una charola de líquido colocada sobre una placa caliente. Lasuperficie de la placacaliente es un intercambiador de calor simple y el vapor sedesprende en la gran área para flujo de vapor y su consecuente de baja velocidad de flujo.En la operación industrial se construye para una operación continua, la superficie deintercambio de calor se incrementa de un modo notable, la ebullición es sensiblementemas violenta y la evolución del vapor es rápida

Evaporadores de tubos largosverticales.
(a) Flujo ascendente (película ascendente).




En la Figura 16.1 se representa un evaporador de tubos largos típico, con flujo ascendente del líquido. Las partes esenciales son (1) un cambiador de calor tubular con vapor de agua en el lado de la carcasa, y el líquido que se desea concentrar en el interior de los tubos,(2) un separador o espacio de vapor para separar el líquidoarrastrado por el vapor, y (3) cuando opera como una unidad de circulación, una recirculación para el líquido desde el separador hasta el fondo del cambiador. Existen entradas para el líquido de alimentación y el vapor de agua, y salidas para el vapor, la disolución concentrada, el vapor condensado y los gases no condensables procedentes del vapor de agua.
Los tubos son típicamente de 1 a 2 pulgde diámetro y 12 a 32 pies de
Longitud.

(b) Flujo descendente (película descendente).
La concentración de materiales altamente sensibles al calor, tales como el zumo de naranja, requieren un tiempo mínimo de exposición a una superficie caliente. Esto puede conseguirse con evaporadores de película descendente de un solo paso, en los que el líquido entra por la parte superior, desciende por elinterior de los tubos calentados con vapor de agua, y sale por el fondo. Los tubos son grandes entre 20 y 40 ft de longitud y , de 2 a 10 pulg de diámetro.
El vapor procedente del líquido generalmente es arrastrado hacia abajo con el
líquido y sale por el fondo de la unidad. Aparentemente estos evaporadores
parecen largos cambiadores tubulares verticales con un separador de líquido y
vapor...