Transferencia De Calor En Un Evaporador De Pelicula Ascendente

Objetivo:
Determinar el coeficiente de transferencia de calor en el evaporador de película ascendente.

Introducción:
Dentro de los procesos químicos la transferencia de calor es una operación unitaria muy importante, pues por medio de a ella podemos elevar o disminuir la temperatura de las sustancias químicas que estemos tratando para poder optimizar nuestros procesos y disminuir costos enla producción.

A modo de definición podemos decir que un evaporador es un intercambiador de calor entre fluidos, de modo que mientras uno de ellos se enfría, disminuyendo su temperatura, el otro se calienta aumentando su temperatura, pasando de su estado líquido original a estado vapor (cabiendo la posibilidad de un calentamiento posterior, con lo que se dice que alcanza el estado de vaporsobrecalentado). A fin de cuentas un evaporador, es un intercambiador de calor más complejo, en el que además de producirse el cambio de fase pueden darse otros fenómenos asociados a la concentración de la disolución, como la formación de sólidos, la descomposición de sustancias, …
Los evaporadores, deben funcionar siempre a vacio parcial, pues esta medida reduce la temperatura de ebullición en lacámara de evaporación.
Desarrollo.
En esta sección se dará las principales clasificaciones de evaporadores.
Hay tres tipos principales de equipo de evaporación utilizados en la industria:

A) Calderas

B) Evaporadores
*Plantas de fuerza
*Químicos

C) Intercambiadores – Vaporizadores
*Rehervidores
*Vaporizadores

Los procesos de evaporación en plantas de fuerza seclasifican en cuatro entidades:

1. Evaporadores de agua de compensación para alimentar a la caldera
2. Evaporadores de proceso para la producción de agua purificada
3. Evaporadores – transformadores de calor
4. Destiladores de salmuera

El propósito principal de la mayoría de los evaporadores en las plantas de fuerza, es la separación de agua pura a partir de agua cruda o tratada. Lasimpurezas se retiran continuamente del sistema mediante la purga.

Los evaporadores químicos se clasifican en dos grupos: de circulación natural y de circulación forzada. Los evaporadores de circulación natural se usan unitariamente o en efecto múltiple para los requerimientos más simples de evaporación. Los evaporadores de circulación forzada se usan para líquidos viscosos, para los que formansales, y las soluciones que tienden a incrustarse. Los evaporadores de circulación natural se clasifican en cuatro clases principales:

1. Tubos horizontales
2. Calandria con tubos verticales
3. Tubos verticales con canasta
4. Tubos verticales largos

En el caso del laboratorio el equipo es un evaporador de tubo vertical de película ascendente, en el que el medio calefactor está separado dellíquido por una superficie de vidrio consistente en un tubo vertical largo. En estos equipos la alimentación entra por el fondo de los tubos, y de inmediato alcanza una alta velocidad de ascenso y salida hacia el separador, debido a la expansión del vapor que se genera por el calentamiento con las superficies internas del tubo.

Un evaporador puede ser operado de forma intermitente (las operacionesde llenado, evaporación y vaciado se ejecutan en pasos sucesivos), semi- intermitente (la alimentación se lleva a cabo en forma continua, pero la descarga se efectúa hasta que alcanza la concentración final), de forma continua- intermitente (la alimentación es continua y, en ciertas partes del ciclo, la descarga también es continua) y, finalmente, también se pueden operar en continuo, en cuyo casola alimentación y la descarga son continuas, permaneciendo la concentración de la alimentación y del producto prácticamente constante.

Con objeto de ahorrar energía se tienen diferentes arreglos de evaporadores:

A) Recompresión de vapor

*Mecánica
*Por eyección de vapor

B) Bomba calorimétrica con fluido auxiliar

C) Efecto múltiple:

*Alimentación hacia adelante
*Alimentación...