determinacion del coeficiente global de transferencia de calor

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA


LABORATORIO INTEGRAL III


INVESTIGACION 5:
Determinación del Coeficiente Global de Transferencia de Calor en Evaporador de Película Ascendente

















INDICE

Índice……………………………………………………………………….…………2

Evaporadores…………………………………….………………………..…………..3

Evaporador de película ascendente………………………………………..…………..6Bibliografía……………………………………………………………………………..8














Evaporación
Consiste en separar un solvente de una solución por la vaporización parcial de este, con el consecuente aumento en la concentración del soluto en la mezcla. La evaporación es utilizada en los procesos de concentración de soluciones acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, gomas, lechey jugo de naranja. En estos casos, la solución concentrada es el producto deseado y el agua evaporada suele desecharse.

En la evaporación la transferencia de calor es el fenómeno gobernante. La cual sucede del medio de calentamiento, usualmente vapor de agua, a la solución a concentrar; el evaporador se considera como una etapa de equilibrio instantáneo líquido-vapor, por lo que los fenómenosde transferencia de masa no son relevantes. La separación se lleva a cabo en un recipiente cerrado, llamado evaporador. El tipo más sencillo de estos equipos, es donde hay un solo evaporador llamado de efecto simple donde tiene una corriente de vapor proveniente de caldera que se pone en contacto indirecto con el líquido a concentrar.
La forma más sencilla de evaporación es la que se lleva apresión atmosférica; sin embargo, ya que la mayoría de los alimentos son deteriorados por el calor este método prolonga demasiado la exposición del producto a altas temperaturas. Por esta razón se utiliza el vacío para permitir la evaporación del agua a bajas temperaturas; simultáneamente con esta técnica, y con el uso de trenes de varios evaporadores que aprovechan los vapores generados entre ellos,se alcanzan eficiencias energéticas importantes.
Factores que influyen:
Naturaleza del líquido a evaporar
Cantidad de líquido a evaporar
Cantidad de calor suministrada y aprovechada
Factores externos: humedad, presión, temperatura ambiente
Concentración inicial
Los vapores retirados se dirigen hacia un condensador y un sistema de vacío; para el caso de un equipo de una etapa o efecto, estevapor se descarta. Para sistemas de varias etapas estos vapores se usan como medios calefactores de los efectos posteriores; el condensador tiene por objetivo la disipación del calor absorbido en el evaporador.
La resolución práctica de un problema de evaporación está profundamente afectada por el carácter del líquido que se concentra. La gran variedad de características del líquido (que exigecriterio y experiencia en el diseño y operación de evaporadores) es lo que hace que esta operación constituya arte distinto de la simple transmisión de calor.
Concentración. Aunque el líquido que entra como alimentación a un evaporador puede ser suficientemente diluido y poseer muchas de las propiedades físicas del agua, a medida que aumenta la concentración, la solución adquiere carácter másparticular. La densidad y viscosidad aumentan ido de sólidos hasta que la solución se satura o se hace demasiada ira la adecuada transmisión de calor. La ebullición continuada de saturada da lugar a la formación de cristales que es preciso retirar evitar la obstrucción de los tubos. A medida que aumenta la producción de sólidos aumenta también la temperatura de ebullición de la solución, mucho mayorque la del agua pura a la misma presión.
Formación de espuma. Algunos materiales, especialmente substancias orgánicas forman espuma durante la vaporización. Con el vapor sale del evaporador estable que origina un gran arrastre. En los casos extremos toda la masa del líquido es arrastrada por el vapor.
Sensibilidad a la temperatura. Muchos productos químicos, medicamentos y alimentos se...