Informe Evaporadores

EVAPORADORES
LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

Resumen
Los evaporadores son sistemas muy utilizados en la industria, estos sirven para separa residuos o materiales con punto de ebullición mucho más alto que el liquido que los contiene, o también pueden ser usados para separar un liquido de sus impurezas, estos pueden ser de uno o múltiple efecto dependiendo de los requerimientos que setengan. La diferencia radica en el espacio que se tenga y las necesidades de separación o purificación que se deban realizar. Los cálculos para la operación de estos evaporadores es muy simple y se muestran en el artículo.

Abstract:
Evaporators are systems widely used in industry, they serve to separate waste or materials with a boiling point much higher than the liquid that contains them, orthey can be used to separate a liquid of their impurities, they may be one or multiple effect depending on the requirements to be taken. The difference lies in the space you have and the needs of separation or purification to be carried out. The calculations for the operation of these evaporators are very simple and are shown in the article.

Palabras claves
Evaporadores, economía, capacidad,efectos, temperatura

Objetivos
* Reconocer el funcionamiento de los evaporadores en efecto simple y múltiple.
* Conocer los tipos de cálculos que se pueden realizar para este tipo de aparatos y el significado de estos resultados.

Datos obtenidos:
Un solo efecto:
PAtmosférica: 86.9Kpa
T (T2): 201ºF
P2: 1 psig
Tf: 33ºC(se mide en el equipo de tubos y coraza

E2:
Vol 1 |t 1 | Vol 2 | t2 | TE21 | TE22 |
246 ml | 50.62 seg | 250 ml | 61 seg | 76°C | 78°C |
Qs(E2)=4.48 ml/seg
TE22(Ts):77 ºC

C
Vol 1 | t 1 | Vol 2 | t2 | Tc1 | Tc2 |
235 ml | 71.62 seg | 242 ml | 67.75seg | 35°C | 31°C |
Qv( C):3.43 ml/seg
Qv=Qf
Tc(Tv): 33ºC

Hf KJ/Kg | HvKJ/Kg | DvKg/m3 | DsKg/m3 | λs KJ/Kg |
138.32 | 2666.34 | 994.83 | 973.71 | 2263.11 |
*Los datos fueron leídosde tablas de liquido saturado del libro de termodinámica
Dos efectos:
T1:210ºF
T2: 200ºF
P1:7 psig
P2: 2psig
E2:
Vol 1 | t 1 | Vol 2 | t 2 | TE21: | TE22: |
250 ml | 89,19 s | 194 ml | 65,75 s | 52ºC | 54ºC |
E2:2.88ml/seg

C
Vol 1 | t 1 | Vol 2 | t 2 | Tc1: | Tc2: |
194 ml | 112,19 seg | 174 ml | 95,75 seg | 48 ºC | 35ºC |
C: 1.77ml/seg

E1:
Vol 1 | t 1 | Vol 2 | t 2 |TE11: | TE12: |
248 ml | 55,65 seg | 246 ml | 52,91 seg | 60ºC | 63ºC |
E1:4.55 ml/seg

CÁLCULOS:
PRIMEA PARTE: UN SOLO EFECTO
1. Por la fabricación del intercambiador se nota que este no está aislado completamente; por lo tanto es conveniente estimar el calor perdido al ambiente, y se puede hacer con la siguiente fórmula:
Qperdido= mfHf- Hv+ms(λs)Qperdido=3.43x10-6m3seg*994.83Kgm3*138.32 KJKg-2666.34 KJKg+4.48x10-6m3seg*973.71Kgm3(2263.11 KJKg)

Qperdido=1.25KJseg
2. Economía de un solo efecto: es el número de kilogramos vaporizados por kilogramo de vapor vivo que entra como alimentación a la unidad. Por definición tenemos que:
E= mvms=23.43x10-6 * 994.834.48x10-6 * 973.71=0.78
3. Coeficiente total de transferencia de calor:
Un= mvHv- HfATsat-T=.43x10-6*994.83*2666.34 -138.32 0.00045*207.37-202º
Un=2779.48 Kjseg*m2F
Un= Coeficiente total de transferencia de calor.
A= Área de transferencia de calor para los 37 tubos de media pulgada de diámetro interior, 0.051 pulgadas de espesor y 57 pulgadas de longitud. A=37*2*pi*r*L
r=(0.5/2)+0.051=0.301 in2 =0.00045 m2
Tsat= Temperatura de Vapor saturado a P2, en ºF
T= Temperatura de la Solución enebullición T2, en ºF
4. Coeficiente total teórico de Transferencia de Calor:
U= msλsA(Tsat- T)=3180.94KJseg*m2*F
U= Coeficiente total teórico de transferencia de calor.
5. Capacidad de evaporación por unidad de área de transferencia de calor, que es el número de kilogramos de agua vaporizados por hora, por unidad de área
C= mvA=7.56KJseg*m2

SEGUNDA PARTE: DOS EFECTOS

1. Calculo de...