EVAPORADORES: características

Transcripción

1 EVAPORADORES: características M. En C. José Antonio González Moreno Operaciones de Conservación en Ing. De Alimentos Tgo. Químico en Alimentos Marzo del 2015

2 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.

3 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. Antecedentes:

4 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:

5 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.

6 Antecedentes: 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.

7 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. Definición:

8 Partes Básicas de un Evaporador: Existen una amplia variedad de evaporadores, pero la mayoría de ellos coincide con las siguientes características básicas:

9 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.

10 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.

11 Evaporador de circulación natural 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.

12 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.

13 Tipos de Evaporadores:

14 Tipos de Evaporadores:

15 Tipos de Evaporadores:

16 Tipos de Evaporadores:

17 Tipos de Evaporadores:

18 Tipos de Evaporadores:

19 Tipos de Evaporadores:

20 Tipos de Evaporadores:

21 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.

22 Evaporador de película ascendente Al igual que en otros evaporadores, el líquido concentrado puede realimentarse (problema porque su viscosidad habrá aumentado) o extraerse como producto final.

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24 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.

25 Evaporador de película descendente

26 Evaporador de Película descendente de tubos largos:

27 Otros Tipos de Evaporadores Evaporadores de vacío con serpentina sumergida Particularidades de la serpentina: Evaporadores de vacío con recubrimiento anticorrosivo y desincrustante.

28 Otros Tipos de Evaporadores: Evaporadores de vacío con disco calentador y cepillos de limpieza.

29 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.

30 Evaporador discontinuo

31 Balances en Evaporadores De Película Agitada

32 Evaporadores Conectados en Serie:

33 Otros arreglos de Evaporadores en Serie:

34 Evaporadores al vacío. Evaporadores Modernos: Evaporadores por termo compresión. Evaporadores alimentados con fuentes energéticas alternas.

35 Balance de Materia y Energía:

36 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.

37 Referencias Bibliográficas: 1. Conceptos básicos de un Evaporador. Grupo RUNSA (18/09/08). Recuperado el día: 18 de marzo del 2014 de: _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.

38 Referencias Bibliográficas: 3. Geankoplis, E. Procesos de Transporte y Principios de Procesos de separación Editorial Patria, 4ta Edición. 4. Foust et al. Principios de Operaciones Unitarias Editorial CECSA

39 GRACIAS POR SU ATENCIÓN