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Universidad Nacional de IngenieraFIQTransferencia de Calor

Evaporadores Multiple-efectosIntegrantes:

Flavia Leiva PinedaKaren SolisYasmina TerceroMoiss Cruz

Docente: Ing. Acevedo

Introduccin El evaporador es un equipo industrial que tiene la funcin de concentrar una solucin eliminando su disolvente a partir de ebullicin, sabiendo que este disolvente es voltil y que su soluto no. En la gran mayora de estas soluciones el disolvente es agua. Usualmente el calor es utilizado por la condensacin de un vapor (vapor de agua), el cual transmite su calor a la solucin en contacto con la superficie metlica de una tubera.

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Evaporador Un evaporador es un intercambiador de calor de coraza y tubos. Las partes esenciales de un evaporador son la cmara de calefaccin y la cmara de evaporacin. Las dos cmaras estn separadas por la superficie slida de los tubos. La forma y la disposicin de las cmaras pueden variar para lograr una mejor eficacia.

alimentacin

Factores que afectan el proceso

Tipos de EvaporadoresEvaporadores de tubos horizontales.

Evaporadores de tubos verticales

Evaporador de Cesta

Otros evaporadores.Evaporador vertical de tubos largosEvaporador de cada de pelculaEvaporador de circulacin forzadaEvaporador de pelcula agitada

Mtodos de operacinEvaporadores de efecto simple:Un solo evaporador o una sola etapaSe usa para capacidades de operacin pequeas.

Calculo de transferencia de calor q= UA(Ts T1)

Donde:A= rea U= coeficiente total de transferencia de calor

Evaporador mltiple-efecto

La mayora de los evaporadores se calientan con vapor de agua, generalmente este vapor es de baja presin, inferior a 3 atm, y con frecuencia el lquido que hierve se encuentra a un vaco moderado de hasta 0,005 atm. Al reducir la temperatura de ebullicin del lquido, aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor condensante y el lquido de ebullicin y por lo tanto aumenta la velocidad de transferencia de calor.

El mtodo general para aumentar la evaporacin por Kg de vapor de agua utilizando una serie de evaporadores, recibe el nombre de Evaporadores en mltiple 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.

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Mtodos de alimentacin en los mltiples efectos:

Alimentacin directa

Alimentacin a contracorriente

Alimentacin mixta

Alimentacin en paralelo

Clculos para evaporadores mltiple-efecto

Clculos para evaporadores mltiple-efectoBalance de masa para E. de un efectoF=V+LBalance con respecto al solutoFXf = LXLBalance global para E. mltiple efecto con alimentacin hacia adelanteF=Ln + (V1+V2++Vn)Balance global con respecto al soluto FXf = LXn

(Tomando en cuenta el rgimen estacionario)

Los clculos se llevan a cabo por medio de clculos de materia, balances de calor y ecuaciones de capacidad para cada efecto

q = UATLas interrogantes mas frecuentes son:El A de la superficie de calentamiento para cada efectoKg/h de vapor de agua a usarseCantidad de vapor de agua que sale de cada efecto Coeficientes totales de transferencia de calor U El U de un evaporador esta constituido por :

Coeficiente del vapor que se condensaLa conductividad y resistencia trmica de la pared metlicaResistencia por las incrustacionesCoeficiente de pelcula lquida

Cadas de temperatura y capacidad de los evaporadores de efecto multipleCantidad de calor transferido por hora en el primer efecto q1= U1A1T1T1= (Ts-T1)Todo el calor latente del vapor de agua que se condensa, aparece como calor latente del vapor de agua que se produce, cediendo aprox. La misma cantidad de calor en el segundo efecto y as sucesivamenteq2= U2A2T2Entonces para un evaporador de efecto triple tendramos: q1=q2=q3Obteniendo la siguiente expresin

U1A1T1 = U2A2T2 = U3A3T3

En general , los equipos comerciales se construyen con reas iguales en todos los efectos

Por consiguiente, las cadas de temperatura son aprox. Inversamente proporcionales a los valores de U

Estableciendo el valor de cuando no existe Elevacin del punto de ebullicin.

Entonces para T1 podramos escribir:

Se podran escribir ecuaciones semejantes para T2 y T3Si suponemos que U y el A son los mismos para todos los efectos:

T = Ts T3

Si en evaporador de efecto simple se utilizara el mismo valor de U y A y la misma cada total de temperatura

Esto da la misma capacidad de un E. de efecto mltiple. Por consiguiente el aumento de la economa de vapor de agua se obtiene a expensas de una reduccin de capacidad.

Referencias bibliogrficasProcesos de transporte y operaciones unitarias-Geankoplis; Cap. 8http://epsem.upc.edu/~intercanviadorsdecalor/castella/evaporadors.html - tipos de intercambiadores de calor Documento Pdf Evaporacin y evaporadores de mltiple efecto