UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONAFACULTAD DE INGENIERA Y CIENCIAS AMBIENTALESCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

EVAPORADORES

CURSO : MAQUINAS Y EQUIPOS AGROINDUSTRIALESAUTORES : FLORES IBERICO Arturo HUAMN GMEZ Percy H. SANDOVAL PINCHI Tania SHAJIAN SHAWIT Hedenwer ROJAS RAMIREZ Chris SALAZAR MORENO EnriqueDOCENTE : Ing. JOSE FLORES FLORESCICLO : VII

SEMESTRE : 2015 I

YARINACOCHA PER2015INTRODUCCIONEn el presente trabajo se pretende hacer llegar a conocer sobre los evaporadores, tipos, caracteristicas y clasificacion de los evaporadores.Los evaporadores son unos intercambiadores de calor en los que tiene lugar la evaporacin del fluido frigorfero sustrayendo calor del espacio que queremos que se enfre. Estn constituidos por un haz de tuberas en las que se evapora el fluido frigorfero extrayendo calor de los alrededores, que es en esencia el fenmeno de produccin de fro, o potencia frigorfica, que se desea conseguir.El evaporador consiste en un recipiente metlico, (carcasa), al que llega el fluido frigorfero procedente de la vlvula de estrangulamiento, parcialmente vaporizado, producindose en el mismo la ebullicin de la parte licuada, a baja presin, lo que origina la extraccin de calor del medio que le rodea, es decir, de la cmara frigorfica. Al final del proceso de vaporizacin de las ltimas gotas de lquido, se produce vapor saturado seco.La temperatura de este vapor puede aumentar, producindose un recalentamiento a expensas del calor extrado al medio exterior, e incluso del propio rozamiento del vapor a su paso por el evaporador.Los evaporadores pueden ser de tipos variados, ya que la tcnica del fro industrial abarca una muy amplia gama de aplicaciones, al tiempo que deben acomodarse a diferentes condiciones de trabajo que dependen, sobre todo de las temperaturas y del grado de humedad, (ttulo), del vapor a la entrada del evaporador. En funcin de los diferentes requisitos de las distintas aplicaciones, los evaporadores se fabrican con una amplia variedad de criterios, tipos, formas, tamaos y materiales. L Dossat, Roy J. (2001).

CAPITULO I

1.1 EVAPORADORES

Los evaporadores (tambin llamados concentradores) son equipos utilizados para reducir el contenido de agua de un determinado lquido, dando como resultado un producto final lquido pero con una mayor cantidad de slidos totales. El resultado puede ser tanto un producto final en s mismo como es el caso del jarabe de glucosa, jarabe de fructosa, jugo concentrado de frutas, o bien un producto intermedio como por ejemplo la leche concentrada previo al secado spray que da como resultado final la leche en polvo.El evaporador consiste en un recipiente metlico, (carcasa), al que llega el fluido frigorgeno procedente de la vlvula de estrangulamiento, parcialmente vaporizado, producindose en el Mismo la ebullicin de la parte licuada,a baja presin, lo que origina la extraccin de calor del medio que le rodea, es decir, de la cmara frigorfica.

Al final del proceso de vaporizacin de las ltimas gotas de lquido, se produce vapor saturado seco. La temperatura de este vapor puede aumentar, producindose un recalentamiento a expensas del calor extrado al medio exterior, e incluso del propio rozamiento del vapor a su paso por el evaporador. Los evaporadores pueden ser de tipos variados, ya que la tcnica del fro industrial abarca una muy amplia gama de aplicaciones, al tiempo que deben acomodarse a diferentes condiciones de trabajo que dependen, sobre todo de las temperaturas y del grado de humedad del vapor a la entrada del evaporador.

En funcin de los diferentes requisitos de las distintas aplicaciones, los evaporadores se fabrican con una amplia variedad de criterios, tipos, formas, tamaos y materiales.

CAPITTULO II

2.1. COMPONENTES DE UN EVAPORADOR Los componentes principales de un evaporador son A) Ebullidor Tubular: Es donde ocurre el proceso de ebullicin del agua o disolvente producto del calor transmitido por el vapor latente. Por lo general esta constituido por un haz de tubos por donde circula la solucin a concentrar y una carcasa por la cual circula el vapor latente.B)Separador lquido-vapor: Es donde la mezcla lquido-vapor proveniente del ebullidor es separada, obteniendo el lquido concentrado y la fase de vapor. El separador fue diseado para evitar el arrastre de lquido concentrado en la corriente de vapor.C) rea de circulacin del medio de calentamiento (vapor, electricidad, etc)

2.2. CLASIFICACIN Los evaporadores se clasifican en Evaporadores de Plantas de Fuerza o Energa. Evaporadores Qumicos.

A. EVAPORADORES DE PLANTAS DE ENERGA.Son evaporadores que se utilizan en plantas de generacin de potencia elctrica para obtener agua desmineralizada aprovechando extracciones de vapor en turbinas.

a.1.Tipos de Evaporadores de Plantas de Energa. Evaporadores para agua de reposicin para caldera Reponen agua en las calderas. Este es, el proceso de evaporacin de ms volumen y usualmente se efecta en un evaporador de simple efecto, aunque ocasionalmente puede usarse un evaporador de doble efecto, dependiendo de las caractersticas del ciclo de condensado en la planta de fuerza y la cantidad requerida de agua de compensacin. No hay plantas de fuerza modernas que no incluyan este equipo.

Evaporadores para agua de proceso produccin agua purificada Es agua desmineralizada que se usa en algunos procesos en la planta. Hay- cierto nmero de industrias que requieren continuamente grandes cantidades de agua destilada. Este tipo de plantas emplea evaporadores de doble, triple o cudruple efecto y recibe calor ya sea de una purga de la turbina o directamente de la caldera. La seleccin del nmero de efectos est correlacionada con los cargos fijos y el costo del vapor de operacin. Los evaporadores de mltiple efecto con alimentacin paralela no necesitan tener todos los efectos operando simultneamente, y puede ajustarse si la demanda de agua destilada vara.

Destiladores de salmuera Son utilizados para obtener agua desmineralizada a partir del agua de mar. Este usa sistemas de evaporacin al vaco, la temperatura reducida favorece una baja velocidad de incrustacin.

Transformadores de calor: Son sistemas de efecto simple, con una o ms carcasas en paralelo. Reciben vapor de escape de una turbina o mquina de alta presin. Su propsito es de condensar vapor de agua de una caldera de alta presin que ha pasado a travs de una turbina y luego al evaporador. La transferencia de calor se usa para producir grandes cantidades de vapor de proceso. Este tipo es relativamente grande hasta 11000 ft2 de superficie.

Evaporacin de mltiple efectos en plantas de fuerza: Aumenta la calidad del producto que requiere (agua desmineralizada)

B. EVAPORADORES QUMICOS Son utilizados para concentrar productos mediante la evaporacin del agua.b.1.Evaporadores de tubos horizontales: El vapor calefactor es vapor de agua saturado que cede su calor de condensacin y sale como agua lquida a la misma temperatura y presin de entrada. Este evaporador se denomina de tubos horizontales porque los tubos estn dispuestos horizontalmente. En el siguiente evaporador, la cmara de calefaccin est formada por los tubos horizontales, que estn soportados por dos placas. El vapor entra en los tubos y se condensa al cedes su calor de condensacin. Puede quedar vapor no condensable, que se elimina mediante una purga. La cmara de evaporacin formada por un cuerpo cilndrico vertical, cerrado por las bases, con una salida para el disolvente evaporado por la parte superior y otra salida para la disolucin concentrada en la parte inferior. Estos evaporadores suelen ser de chapa de acero o hierro con un dimetro aproximado de 2 metros y 3 metros de altura. El dimetro de los tubos acostumbra a ser de 2 a 3 centmetros.

En el siguiente evaporador el vapor entra por dentro de los tubos, y al ceder calor al lquido que circula por encima de los tubos, el vapor se condensa. Del evaporador sale la disolucin concentrada y el disolvente evaporado.

b.2.Evaporadores de tubos verticales. Se denominan as porque el haz de tubos est dispuesto verticalmente dentro de la coraza. El evaporador que se encuentra a continuacin se denominaEvaporador Standard, que es uno de los ms conocidos. La evaporacin tiene lugar dentro de los tubos, saliendo por la parte superior el disolvente evaporado y por la parte inferior la disolucin concentrada. El vapor calefactor entra por encima del haz de tubos y sale como agua condensada.

b.3.ElEvaporador de Cesta: es otro tipo de evaporador de tubos verticales, en el cual la coraza tiene forma cnica. Este tipo de evaporador se utiliza cuando lo que se pretende es llevar la evaporacin al extremo, es decir, evaporar todo el disolvente de la disolucin diluida para obtener cristales. Los cristales formados se recogen por la parte inferior. El elemento calefactor se trata de un cuerpo compacto que se puede extraer para su limpieza.

2.2. TIPOS DE ALIMENTACIN DE EVAPORADORES

2.2.1.Evaporador multiple efecto: Un evaporador de mltiple efecto consta de un conjunto de evaporadores, donde el primer efecto es el primer evaporador y as sucesivamente. Durante el funcionamiento, el vapor producido en el primer efecto se utiliza como vapor calefactor del segundo efecto.La alimentacin a los evaporadores de ms de un efecto puede ser Directa. A contra corrienta o Inversa. Mixta. Paralela.

a) Alimentacin directa: El alimento entra en el primer efecto y sigue el mismo sentido de circulacin que el vapor, saliendo el producto en el ltimo efecto. El lquido circula en el sentido de las presiones decrecientes y no es necesario aplicar ninguna energa auxiliar para que el lquido pase de un efecto al otro. Solo hacen falta dos bombas, una para introducir el lquido en el primer efecto y otra para extraer el producto del ltimo efecto.

b) Alimentacin a contracorriente: El lquido a evaporar entra en el ltimo efecto y sale concentrado por el primero. El lquido a concentrar y el vapor calefactor circulan en sentido contrario. Aqu el lquido circula en sentido de presiones crecientes y esto requiere el uso de bombas en cada efecto para bombear la disolucin concentrada de un efecto al siguiente . Esto supone una complicacin mecnica considerable que se suma al hecho de hacer trabajar las bombas a presiones inferiores a la atmosfrica. As, si no hay otras razones, se prefiere el sistema de alimentacin directa.

c) Alimentacin mixta:Cuando en una parte del sistema de alimentacin es directa y en la otra parte es a contracorriente. Este sistema es til si tenemos disoluciones muy viscosas. Si utilizamos la corriente directa pura, nos encontramos que el ltimo efecto, donde hay menos temperaturas la viscosidad de la disolucin concentrada aumenta, lo que hace disminuir sensiblemente el coeficiente global, U, en este efecto. Para contrarrestar eso, se utiliza la alimentacin a contracorriente o la mixta. La disolucin diluida entra en el segundo efecto i sigue el sentido de la alimentacin directa, pasando despus del ltimo efecto al primero, para completar la evaporacin a temperatura elevada.

d) Alimentacin en paralelo: Cuando el alimento entra simultneamente a todos los efectos y el lquido concentrado se une en una sola corriente. Sistema utilizado en la concentracin de disoluciones de sal comn, donde los cristales depositados hacen que resulte difcil la disposicin de la alimentacin directa.

En general, para decidirnos por un sistema de alimentacin u otro, es necesario efectuar el clculo previo del rendimiento de evaporacin para cada uno de los sistemas.Si la temperatura de entrada del alimento es bastante inferior a la de ebullicin en el primer efecto, en el caso de corrientes directas todo el calor que se da en el primer efecto va destinado a calentar el alimento (calor sensible) y muy poco a producir vapor, lo que provocar un bajo rendimiento en el proceso global del mltiple efecto. En este caso se prefiere la circulacin a contracorriente.Por lo contrario, cuando la disolucin entra en el sistema a temperatura superior a la de ebullicin del ltimo efecto, ser ms conveniente la alimentacin directa, ya que lo que pasara sera que la disolucin al entrar al ltimo efecto lo vaporizara parcialmente, produciendo un vapor que no tiene utilidades posteriores, entonces la disolucin lo enfriara hasta la temperatura de la cmara de evaporacin del ltimo efecto y posteriormente se tendra que ir calentando al entrar a cada efecto.

III. BIBLIOGRAFIA W. Stoecker; Industrial Refrigeracin Handbook, 1998 ASHRAE HandbookofFundamentals, 1997 Juan F. Coronel Toro (jfc@us.es, http://www.jfcoronel.org) Las operaciones de la ingeniera de los LIMENTOS CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS J.G BRENNAN,EDICION 3. ILUSTRADAEDITOR ACRIBA, 1998 N DE PAGINA 728 PAGINAS

WEBGRAFIA http://www.instrumentacionycontrol.net/es/curso-control-de-calderas/133-cap-12-tipos-de-calderas.html http://www.todochiller.com.ar/Atemperadores.html http://www.swep.net/index.php?tpl=page0&lang=es&id=162 http://masabadell.wordpress.com/2008/11/26/muerte-termica/ http://html.rincondelvago.com/evaporador-de-circulacion-forzada.html