EVAPORADORES DE TUBOS HORIZONTALES CON CIRCULACIN
NATUralEvaporador de tubos horizontales con circulacin natural. El
vapor de agua entra a los tubos y se condensa; el condensado sale
por el otro extremo de los tubos. La solucin a ebullicin est por
fuera de ellos. El vapor se desprende de la superficie lquida;
despus, casi siempre se hace pasar por dispositivos de tipo
deflector para impedir el arrastre de gotas de lquido y sale por la
parte superior.De tubos horizontales:Son relativamente baratos;
requieren poca altura disponible, fcil instalacin, proporcionan una
buena transmisin de calor, pequea circulacin de lquido, no
adecuados para lquidos viscosos, y adecuados para lquidos que no
cristalicen.
EVAPORADORES DE TUBOS VERTICALES CON CIRCULACIN
NATURALEvaporador vertical con circulacin natural. Se usan tubos
verticales y el lquido esta dentro de los tubos, por lo que el
vapor se condensa en el exterior. Debido a la ebullicin y a la
disminucin de densidad, el lquido se eleva en los tubos por
circulacin natural y fluye hacia abajo a travs de un espacio
central abierto grande, o bajada. Esta circulacin natural
incrementa el coeficiente de transferencia de calor.B) De tubos
verticales:Los hay de tubos cortos y de tubos largos, los cuales
pueden tener circulacin forzada, utilizados para lquidos viscosos,
porque se mejora el coeficiente U. Sin embargo, no son apropiados
para disoluciones diluidas, pues los costes adicionales no
compensan los beneficios obtenidos. Con muy diversos modelos, todos
constan de un cambiador tubular con el lquido que se concentra en
los tubos y el vapor por fuera, un espacio de vapor para separar el
vapor formado del lquido, y una rama de retorno cuando son de
circulacin, (Flujo ascendente).Para productos muy sensibles al
calor, (zumos de frutas, plasma sanguneo, vitaminas, etc.) se
utilizan otras variantes conflujo descendentea travs de los tubos.
En ellos, el vapor formado es arrastrado por el lquido y sale por
el fondo de la unidad. (Tambin hay evaporadores de tubos
conevaporacin sbita).
EVAPORADORES VERTICALES DE TUBOS LARGOS Y DE TUBOS
CORTOSEvaporador vertical de tubos largos. el lquido esta en el
interior de los tubos. Estos miden de 3 a 10 m de alto, lo que
ayuda a obtener velocidades de lquido muy altas. Por lo general, el
lquido pasa por los tubos una sola vez y no se re circula. Los
tiempos de contacto suelen ser bastante breves en este modelo
Evaporador Vertical De Tubos Cortos
EVAPORADORES DE CAIDA DE PELICULASEvaporador de cada de pelcula.
el lquido se alimenta por la parte superior de los tubos y fluye
por sus paredes en forma de pelcula delgada. Por lo general, la
separacin de vapor y lquido se efecta en el fondo. Este modelo se
usa mucho para la concentracin de materiales sensibles al
calorEvaporador de pelicula descendenteEn su funcionamiento es
semejante al de pelcula ascendente, con la diferencia que el lquido
de alimentacin entra por arriba del haz de tubos. Con el
transcurrir del proceso de evaporacin el vapor formado desciende a
gran velocidad por la parte central del equipo, arrastrando el
lquido. Se puede controlar en estos equipos, con relativa facilidad
el mantener la temperatura de ebullicin constante, los tiempos de
resistencia son cortos. Al operarlo al vaco se logran concentrar
jugos de naranja y otros ctricos, los cuales son bastante sensibles
al calor, igualmente seutilizaen la Tecnologa de Productos
Lcteos.
EVAPORADORES CON CIRCULACION FORZADAEvaporador de circulacin
forzada. se emplea el modelo de tubos verticales largos teniendo
una tubera conectada a una bomba entre las lneas de salida del
concentrado y la de alimentacin. Sin embargo, los tubos de un
evaporador de circulacin forzada suelen ser ms cortos que los tubos
largos.Evaporador de circulacin forzadaEn este tipo de evaporadores
de circulacin forzada, se utiliza el concepto de recircular grandes
caudales a elevadas velocidades dentro de los tubos con cortos
perodos sucesivos de calentamiento, seguidos de enfriamiento por
evaporacin flash. Las elevadas velocidades dentro de los tubos
permiten obtener elevados coeficientes de transferencia trmica, sin
ensuciamiento de los tubos.Normalmente se impulsa el producto con
bombas centrfugas sanitarias. En los casos que as convienen las
bombas son impulsadas por turbinas de vapor. El vapor de escape de
stas es utilizado para calentar el haz tubular del intercambiador
del primer efecto trmico.
EVAPORADORES DE PELCULA AGITADAEvaporador de pelcula agitada. Se
lleva a cabo en un evaporador de cada de pelcula modificado, usando
un solo tubo grande enchaquetado que contiene un agitador interno.
El lquido penetra por la parte superior del tubo y a medida que
fluye hacia abajo se dispersa en forma de pelcula turbulenta por la
accin de aspas de agitacin vertical. La solucin concentrada sale
por el fondo y el vapor pasa por un separador para salir por la
parte superior.Evaporador de pelcula agitada: En los evaporadores
de tubos largos, especialmente los de circulacin forzada, el grado
de turbulencia del lquido es alto y la velocidad de transmisin del
calor es grande. Otro modo de aumentar la turbulencia es agitando
la pelcula de lquido. Este tipo es un evaporador de pelcula
descendente, modificado, con un solo tubo encamisado provisto de un
agitador interno. Es muy eficaz para productos muy viscosos
sensibles al calor, (gelatina, latex de caucho, antibiticos, zumos,
etc.). Por contra, sus desventajas son el elevado coste, el
mantenimiento elevado de las partes internas mviles, y su pequea
capacidad.
Evaporador de circulacin naturalevaporador abiertoSon simples,
comerciales y econmicos. Su depsito o volumen de trabajo puede
calcularse directamente, aunque muchas veces estn provistos de
camisas de calentamiento (externa) o serpentines (internos), a
travs de los cuales se encuentra el medio que transfiere el calor.
La velocidad de evaporacin es baja y su economa trmica es mnima.En
algunas oportunidades se puede utilizar el vaco, siempre que se
puedan cerrar los depsitos. Si no existe una agitacin constante se
corre el riesgo de sobrecalentar el producto que est en contacto
con la superficie de calentamiento.Para pequeas cantidades de
materia prima en proceso, estos evaporadores son bastante tiles, no
ocurre lo mismo cuando se utilizan para una alta capacidad. Son muy
utilizados en la industria casera de alimentos para concentrar
pulpas, en la preparacin de sopas y salsas y en la concentracin de
mermeladas, jaleas y confites.Evaporador de tubos cortos
horizontalesA diferencia del abierto, este evaporador posee en la
parte inferior una serie de tubos horizontales que son circulados
internamente por vapor de agua.Figura 161.En la parte superior del
evaporador queda un gran espacio que ayuda entonces a que se efecte
una separacin de las gotas liquidas que son arrastradas por
gravedad con el vapor que sale del lquido de la base.Este tipo de
evaporador presenta algunas desventajas ya que el banco de tubos
obstaculiza la circulacin y por lo tanto el coeficiente de calor
generado es mnimo. Su utilizacin en la industria de alimentos es
muy escasa, slo para evaporar lquidos de poca viscosidad.Evaporador
de tubos cortos verticalesEn este equipo, el vapor se condensa
sobre la superficie externa de los tubos colocados en la parte
inferior verticalmente.Figura 161Evaporador de tubos cortos
verticales
Generalmente se equipan con: calandrias de cesta que permiten
para su limpieza ser fcilmente desmontadas. La calandria o serie de
tubos verticales que atraviesan la cmara de vapor, posee un
conducto de retorno central que ocupa menos de la mitad del rea de
flujo de los tubos de ascenso. En este sistema se logran generar
corrientes de circulacin natural, puesto que el lquido situado en
el conducto de retorno se encuentra a menor temperatura que la de
los tubos calentadores de ascenso.Este tipo de evaporador es muy
utilizado en laindustria y se le llama evaporador normal, alcanza
buenas velocidades de evaporacin con lquidos que no tiendan a
formar costras, de viscosidad moderada y anticorrosiva. En la
industria de alimentos se utiliza para concentrar soluciones de
azcar, extracto de malta y jugos de fruta.Figura162Evaporadorde
circulacin
