EVAPORADORES

EVAPORADORES

INTRODUCCIÓN

EVAPORACIÓN

Definición.-Evaporación es una operación de la Ingeniería Química, que consiste en separar parcialmente el solvente de un la solución formada por un soluto no volátil, calentando la solución hasta su temperatura de ebullición.

Su objetivo es concentrar soluciones, evaporando parte del solvente: generalmente lo que se evapora es vapor de agua saturada, el cual al condensarse en una superficie metálica, transmite su calor latente a través de la pared metálica que separa el vapor de calentamiento de la solución que se está concentrando.

EVAPORADORES

Se conoce por evaporador al intercambiador de calor que genera la transferencia de energía térmica contenida en el medio ambiente hacia un gas refrigerante a baja temperatura y en proceso de evaporación. Este medio puede ser aire o agua.

Estos intercambiadores de calor se encuentran al interior de neveras, refrigeradores domésticos, cámaras de refrigeración industrial, vitrinas comerciales para alimentos y un sinfín de aplicaciones en procesos para la industria de alimentos, así como en procesos químicos. De igual manera, también se encuentran al interior una diversa gama de equipos de aire acondicionado. Es debido a esto que el evaporador tiene un diseño, tamaño y capacidad particular conforme la aplicación y carga térmica

EQUIPOS UTILIZADOS EN EVAPORACION

Los evaporadores son cambiadores de calor, en los cuales el medio de calentamiento es el vapor de agua saturado que transmite su calor latente al condensador a la presión de saturación con la que entra al evaporador. La solución que se va a concentrar recibe el calor, aumentando su temperatura hasta que se inicie la evolución y se produce la evaporación. El vapor producido debe eliminarse continuamente para mantener una presión interior constante. El líquido que se concentra debe eliminarse también con1inuamente para obtener una solución a la concentración deseada.

MARCO TEÓRICO

TIPOS DE EVAPORADORES

1. Tubos Largos

Estos evaporadores constan de una cámara vertical provistas de cambiadores de calor tubulares. Como medio de calentamiento suele utilizarse vapor que se condensa en el interior de la cámara.

2. Evaporadores Verticales de tubos cortos

Este tipo de unidad se usa mucho en procesos industriales, llegándose a conocer como el “evaporador normal.” En él se condensa sobres la superficie exterior de tubos dispuestos verticalmente. La calandria o conjunto de tubos que atraviesan la cámara de vapor frecuentemente posee un tubo de retorno central que normalmente ocupa al menos el 40 % del área de flujo de los tubos de ascensión. Puesto que el líquido situado en el tubo de retorno está mas frío que el de los tubos calentadores de ascenso se crea corrientes de circulación natural la longitud de los tubos oscila entre 0.5 y 2 m y el diámetro entre 12 y 75 mm.

Cuando se concentran por evaporación líquidos formadores de costras los tubos deberán estar cubiertos por el líquido para que la deposición de material sea mínima. Las unidades pueden equiparse con calandrias de cesta que se pueden desmontar fácilmente para limpiarlas.

Este tipo de evaporador alcanza buenas velocidades de evaporación con líquidos de viscosidad moderada, no corrosivos y poco tendentes a la formación de costras. Entre sus aplicaciones típicas se hallan la concentración de soluciones de azúcar de caña, de azúcar de remolacha, glucosa, extracto de malta, sal y zumos de frutas.

3. Evaporadores Verticales de tubos largos

• Estos evaporadores están formados por un elemento calefactor tubular diseñado para el paso de los licores a través de los tubos solo una vez, movidos por circulación natural.

• El espejo superior de los tubos esta libre, y sobre este hay un deflector de vapor con el fin de reducir el arrastre.

• Estos evaporadores no son especialmente utilizados para los licores incrustantes que depositan sales, pero son muy empleados para el manejo de líquidos espumosos o que forman natas.

• Una característica muy fundamental es que el vapor que sale de los tubos es mayor que en los tipos de tubos verticales cortos.

• Los tubos para estos evaporadores son usualmente de 11/4 pulg. a 2 pulg. DE, y de 12 a 14 pies de longitud. Además la liberación del vapor ocurre fuera del cuerpo del evaporador.

4. Evaporadores de película descendente

En estos evaporadores la alimentación es introducida por la parte superior del equipo, la cual ha sido normalmente precalentada a la temperatura de ebullición del primer efecto, mediante intercambiadores de calor adecuados al producto.

Se produce una distribución homogénea del producto dentro de los tubos en la parte superior del evaporador, generando una película descendente de iguales características en la totalidad de los tubos. Este punto es de suma importancia, ya que una insuficiente mojabilidad de los tubos trae aparejado posibles sitios en donde el

...