Ingeniero

1ª Reunión de Usuarios de EcosimPro, UNED, Madrid, 3-4 Mayo 2001

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MODELADO Y SIMULACIÓN DINÁMICA EN ECOSIMPRO DE UNA ESTACIÓN DE EVAPORACIÓN DE LA INDUSTRIA AZUCARERA.
Esther Simón Pérez, Universidad de Valladolid Real de Burgos s/n, 47011 Valladolid – España essipe@terra.es

Resumen
Se ha desarrollado en EcosimPro una librería de unidades de proceso de evaporación con la que podemossimular el comportamiento de cualquier estación de evaporación y experimentar con diversas condiciones de trabajo. Para las pruebas nos hemos centrado en una estación de evaporación de la industria azucarera compuesta de cinco efectos y ocho evaporadores, tipo Robert los cinco primeros y de película descendente los dos últimos, lo que nos permite tener un modelo muy próximo a las instalacionesindustriales reales. Palabras Clave: Simulación, EcosimPro, orientación a objetos, estación de evaporación, evaporador.

evaporador a otro y el vapor producido en la evaporación en uno de ellos se utiliza para la calefacción del siguiente evaporador, que es lo que se conoce como sistema multiefecto. El interés de este sistema de múltiple efecto radica, fundamentalmente, en la mejor utilización delvapor. En estos sistemas se llama primer efecto a los evaporadores que reciben directamente el vapor de calderas, segundo efecto a los que reciben el vapor procedente del primer efecto y así sucesivamente. Así mismo, el vapor que sale de cada efecto se denomina vahos, por lo que el vapor que sale del primer efecto se llamará “vahos de primera”. En cuanto a la circulación de cada uno de losfluidos, vapor y solución a concentrar, tenemos: El vapor circula desde el efecto de mayor presión al de menor presión. La solución a concentrar puede circular: - En la misma dirección que el vapor: Flujo directo. - En dirección contraria al vapor: Flujo en contracorriente. - Alimentar simultáneamente varios evaporadores: Flujo en paralelo. - Sin orden determinado: Flujo mixto.

1 INTRODUCCION
Antesde centrarnos en el desarrollo de la librería de evaporación en EcosimPro, resulta necesario describir algunos conceptos fundamentales de la evaporación para el correcto entendimiento del funcionamiento de una estación. El objetivo de la operación es concentrar un sólido disuelto en un líquido. El equipo en el que se lleva a cabo la operación se denomina evaporador, éste consta de una carcasa dondecondensa vapor y de una cámara de separación donde tiene lugar la ebullición de la solución a concentrar, la cual, al perder disolvente aumenta su proporción de soluto. La evaporación puede llevarse a cabo en uno o varios evaporadores. Cuando se trabaja con flujos elevados y el coste del vapor es alto, se suele usar una cadena de evaporadores en la que el producto a concentrar pasa en serie de unEl sistema de alimentación en flujo directo es el más común, en gran parte debido a que implica un funcionamiento más sencillo. En este caso, la circulación de la solución a concentrar a través de los diversos evaporadores se debe a la diferencia de presión de cada cámara de concentración, para lo cual es necesario en algunos casos aplicar vacío al último efecto. Los flujos caloríficos entrela cámara de condensación (carcasa) y la cámara de concentración se origina debido a la diferencia de temperatura existente entre ambas. Respecto a la selección del tipo de evaporador, se suele seleccionar aquel que tiene un coeficiente de transferencia de calor más alto en

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las condiciones de operación deseadas. Ennuestro caso se han utilizado dos tipos de evaporadores, Robert y de pelicula descendente, por lo que nos centraremos en la descripción de ambos. El evaporador tipo Robert utiliza un cuerpo cilíndrico vertical con los tubos sujetos entre dos placas tubulares horizontales. Consta de un gran tubo central de bajada que permite obtener una buena circulación de la solución lo cual es una gran ventaja,...