EVAPORADORES:
características
M. En C. José Antonio González Moreno
Introducción:
En esta presentación se
explica de forma breve, la
definición
de
un
evaporador, así como su
funcionamiento
básico,
sus
características
generales y los tipos de
evaporadores
más
básicos a conocer.
Finalmente se presentan las
conclusiones
y
las
referencias bibliográficas
consultadas.
Antecedentes:
• Los primeros evaporadores
surgieron, una vez más, como
una necesidad de mantener
un clima agradable en los
antiguos carruajes, debido a
que el conductor estaba
expuesto a las condiciones
ambientales: frío, calor, polvo,
ruido, etc.
• Al cerrar la cabina del carruaje,
el calor generado en su interior
obligó a los fabricantes a
pensar como evitarlo. Al
principio
se
colocaron
aberturas en el piso pero esto
trajo más polvo.
Antecedentes:
• En 1884 William Whiteley tuvo la
idea de colocar cubos de hielo
en un contenedor debajo de la
cabina del carruaje y soplar aire
adentro por medio de un
ventilador conectado al eje.
• Poco después la compañía Nash
inventó
un
sistema
de
enfriamiento por evaporación
llamado Wheater Eye (“ojo
climático”) en el que se producía
un efecto de disminución de la
temperatura
en
el
aire,
haciéndolo pasar sobre agua.
Fue así como surgió el concepto
de los evaporadores de agua.
Definición:
• Un evaporador, es un
intercambiador de calor
en el que se producen
cambios
de
fase
y
pueden
darse
otros
fenómenos asociados a la
concentración de una
disolución,
como
la
formación de sólidos, la
descomposición
de
sustancias, etc.
• Se fabrican en muy
diversos tamaños y con
distintas disposiciones.
Partes Básicas de un
Evaporador:
Existen una amplia variedad de evaporadores,
pero la mayoría de ellos coincide con las
siguientes características básicas:
Características:
• Los
evaporadores,
deben
trabajar
siempre
al
vacío
parcial,
pues
reduce
la
temperatura de ebullición en la
cámara de evaporación.
• En
la
cámara
de
cada
evaporador
debe
haber
siempre menos presión que en
el anterior y en el primero de
ellos siempre menos de la
atmosférica. De no ser así, la
evaporación no tendría efecto.
Evaporador de
circulación natural
• Se distribuyen una serie de tubos cortos
verticales (calandria de tubos) dentro de
una carcasa por donde circula el vapor.
Cuando se calienta el producto, la propia
evaporación de éste, hace que vaya
subiendo por el interior de los tubos
(evaporación súbita que arrastra el
líquido), mientras que por el exterior de los
mismos condensa el vapor calefactor.
• El producto concentrado junto con el
vapor generado pasa a una cámara de
vacio, donde el vapor se destina al
condensador (si tiene valor añadido) o se
libera y el producto concentrado puede
volver a introducirse como alimentación,
si se requiere mayor concentración o
extraerlo del equipo como producto final.
Evaporador de Circulación
Natural: Aplicaciones
Se utiliza para concentrar productos agresivos tales
como ácido Sulfúrico, Clorhídrico, Fluorhídrico, etc.
Fabricado de Plástico resistente a la corrosión.
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores:
Evaporador de película
ascendente
• Consta de una calandria de tubos dentro de una carcasa,
la bancada de tubos es más larga que en el resto de
evaporadores (10-15m).
• El producto utilizado debe ser de baja viscosidad debido
a que el movimiento ascendente es natural. Los tubos se
calientan con el vapor existente en el exterior de tal
forma que el líquido asciende por el interior de los tubos,
debido al arrastre que ejerce el vapor formado. El
movimiento de dichos vapores genera una película que
se mueve rápidamente hacia arriba.
• Al igual que en otros evaporadores, el líquido
concentrado puede realimentarse (problema porque su
viscosidad habrá aumentado) o extraerse como producto
final.
Evaporador de película
descendente
• Los evaporadores de película descendente
generan una fina película de líquido dentro de
los tubos, la cual desciende por gravedad. Para
lograr la película se usan unos difusores
llamados boquillas de pulverización. Es más
apropiado para líquidos viscosos que caen
fácilmente por gravedad.
Tipos de Evaporadores:
Tipos de Evaporadores
Evaporadores de vacío con serpentina sumergida
Particularidades de la serpentina:
Evaporadores
de
vacío
con
recubrimiento
anticorrosivo
y
desincrustante.
Tipos de Evaporadores:
Evaporadores de vacío con disco calentador y
cepillos de limpieza.
Evaporador discontinuo
• El evaporador discontinuo consiste en que un producto
se calienta en un recipiente (normalmente esférico)
rodeado por un encamisado por el que circula el
fluido calefactor (comúnmente agua caliente o vapor,
en función del grado de evaporación deseado).
• El calentamiento generado es capaz de elevar la
temperatura de la disolución a evaporar hasta el
punto en que su disolvente alcanza su punto de
ebullición a la presión de la cámara.
• A partir de ese momento la temperatura de la
disolución permanecerá constante hasta que finalice
la evaporación del disolvente a eliminar.
Tipos de Evaporadores
• De Película Agitada
Conexión en Serie:
Evaporadores Modernos:
• Evaporadores al vacío
• Evaporadores por termo compresión
• Evaporadores alimentados con fuentes
energéticas externas
Balance de Materia y
Energía:
Conclusiones:
Los evaporadores es una de las operaciones
Unitarias básicas en alimentos, por lo que al
conocer un poco de sus características y
funcionamiento
básico,
así
como
las
variedades de evaporadores que existen, se
concluye que es necesario comprender a
fondo el balance de materia y energía de estas
máquinas que son tan necesarias y complejas
a la vez.
Referencias Bibliográficas:
1. Conceptos básicos de un Evaporador. Grupo
RUNSA (18/09/08). Recuperado el día: 18 de
marzo
del
2014
de:
http://www.runsa.com.mx/08intranet/programa
_de_capacitacion/pdfs/05_sistema_aire_acond
icionado/04conceptos_basicos_de_un_evapor
ador.pdf
2. Singh R. and Heldman D. “Introduction to Food
Engineering”. 2nd edition, Academic Press,
California, 1991.
Referencias Bibliográficas:
3. Geankoplis, E. Procesos de Transporte y
Principios de Procesos de separación. 2010.
Editorial Patria, 4ta Edición.
4. Foust et al. Principios de Operaciones Unitarias.
2008. Editorial CECSA
GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN
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Exp1_Profesor_evaporadores_ceti_Marzo_2014