Funcionamiento de evaporadores

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA
CENTRO DE ESTUDIOS EN CIENCIAS DE LA ENERGIA
PROGRAMA DE FORMACION DE GRADO EN GAS
UNIDAD CURRICULAR: INTERCAMBIO DE CALOR

FUNCIONAMIENTO DE EVAPORADORES

INTEGRANTES
OLIVARES FILIBERTO
PEÑA SUGEY
ECHETO WILSON
MORENO JUAN
GUASAMUCARO MAYRELIN
PROF:ING. ALEGNA MORA
SECCION: UBV001

MARACAIBO, MARZO DE 2010

INTRODUCCIÓN

El crecimiento de las industrias de proceso y el rápido desarrollo de nuevos productos ha proporcionado líquidos con una amplia gama de propiedades físicas y químicas, cuya concentración debe efectuarse mediante técnicas de evaporación. Éste ha sido un estímulo para el continuo perfeccionamiento del equipo deevaporación habitualmente disponible, y para la introducción de nuevas técnicas.

El objetivo que se pretende alcanzar en el presente trabajo es conocer unos modelos matemáticos para el cálculo del coeficiente global de transferencia de calor en el intercambiador de calor que es un componente importante en el sistema de evaporación.

EVAPORACION
Es la operación de concentrar una solución mediante laeliminación de disolvente por ebullición. El objetivo de la evaporación es concentrar una solución consistente en un soluto no volátil y un disolvente volátil. En la mayor parte de las evaporaciones el disolvente es agua. La evaporación realiza evaporizando una parte del disolvente para producir una disolución concentrada. Por lo general se detiene antes que el soluto comience a precipitarse de lasolución.

EVAPORADOR
Un evaporador consiste básicamente de un intercambiador de calor capaz de hervir una solución y un dispositivo para separar la fase vapor del líquido en ebullición. La mayoría de los evaporadores se calientan con vapor de agua que condensa sobre tubos metálicos. Generalmente el vapor es de baja presión, inferior a 3 atm absolutas, y con frecuencia el líquido que hiervese encuentra a un vacío moderado, de hasta 0,05 atm absolutas. Al reducir la temperatura de ebullición del líquido aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor condensante y el líquido de ebullición y, por tanto, aumenta la velocidad de transmisión de calor en el evaporador, el intercambio de calor se incrementa de un modo muy notable, la ebullición es sensiblemente mas violenta y laevolución del vapor más rápida.

COMPONENTES BÁSICOS DE UN EVAPORADOR

Según Brennan y Butters (1980) menciona lo siguiente:
Los sistemas de evaporadores industriales normalmente constan de:

• Un intercambiador de calor para aportar el calor sensible y el calor latente de evaporación del alimento liquido. En la industria de los alimentos normalmente se utiliza como medio de calentamientovapor saturado.

• Un separador en el que el vapor se separa de la fase líquida concentrada. En los sistemas que operan a presión atmosférica el separador puede omitirse

• Un condensador para condensar el vapor y eliminar el condensado del sistema.

CAPACIDAD DE UN EVAPORADOR

La capacidad de un sistema de evaporación es la cantidad de masa de solvente (agua) evaporado por hora.Esta capacidad esta íntimamente relacionada con la velocidad de transmisión de calor “q” a través de la superficie de calefacción de un evaporador. El conocimiento de esta velocidad es un requisito importante en el diseño, en la selección y en la operación de evaporadores.

q = UAΔT

Si la alimentación que entra en el evaporador está a la temperatura de ebullición correspondiente a la presiónexistente en el espacio de vapor, todo el calor transmitido a través de la superficie de calefacción es utilizado en la evaporación y la capacidad es proporcional a q. si la alimentación esta fría, el calor que se requiere para calentarla hasta su temperatura de ebullición puede ser bastante grande y, consecuentemente, se reduce la capacidad para un valor dado de q, toda vez que el calor...