INGENIERIA DE ALIMENTOS III

UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”

FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

INGENIERIA DE ALIMENTOS III

DOCENTE: ING. JORGE TRELLES OLAZABAL

UNIDAD I: EVAPORADORES.

1. Definición.

Son equipos vaporizantes que utilizan como fuente de energía un vapor latente a una temperatura mayor a la temperatura de vaporización del agua o solución acuosa para concentrar.

La evaporación se realiza vaporizando una parte del disolvente para producir una disolución concentrada. Difiere de los generadores de vapor porque la fuente de energía es un vapor y lo que se evapora no necesariamente tiene que ser agua.

Se conoce como evaporador, si se evapora agua como vaporizador, si se evapora un producto que no es agua como alcohol, éter, gasolina, etc.

Aplicación.

Son utilizados para la obtención de agua desmineralizada para calderas u otros procesos, en las industrias de alimentos y farmacología.

2. Componentes Principales.

Los componentes principales de un evaporador son

A.- Ebullidor Tubular. Es donde ocurre el proceso de ebullición 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 solución a concentrar y una carcasa por la cual circula el vapor latente.

B.- Separador líquido-vapor. Es donde la mezcla líquido-vapor proveniente del ebullidor es separada, obteniendo el líquido concentrado y la fase de vapor. El separador fue diseñado para evitar el arrastre de líquido concentrado en la corriente de vapor.

C.- Área de circulación del medio de calentamiento (vapor, electricidad, etc)

3. Clasificación.

Los evaporadores se clasifican en

• Evaporadores de Plantas de Fuerza o Energía.

• Evaporadores Químicos.

a. Evaporadores de Plantas de Energía.

Son evaporadores que se utilizan en plantas de generación de potencia eléctrica para obtener agua desmineralizada aprovechando extracciones de vapor en turbinas.

3.1.1. Tipos de Evaporadores de Plantas de Energía.

Evaporadores para agua de reposición para caldera Reponen agua en las calderas. Este es, el proceso de evaporación de más volumen y usualmente se efectúa en un evaporador de simple efecto, aunque ocasionalmente puede usarse un evaporador de doble efecto, dependiendo de las características del ciclo de condensado en la planta de fuerza y la cantidad requerida de agua de compensación. No hay plantas de fuerza modernas que no incluyan este equipo.

Evaporadores para agua de proceso producción agua purificada Es agua desmineralizada que se usa en algunos procesos en la planta. Hay- cierto número de industrias que requieren continuamente grandes cantidades de agua destilada. Este tipo de plantas emplea evaporadores de doble, triple o cuádruple efecto y recibe calor ya sea de una purga de la turbina o directamente de la caldera. La selección del número de efectos está correlacionada con los cargos fijos y el costo del vapor de operación. Los evaporadores de múltiple efecto con alimentación paralela no necesitan tener todos los efectos operando simultáneamente, y puede ajustarse si la demanda de agua destilada varía.

Destiladores de salmuera Son utilizados para obtener agua desmineralizada a partir del agua de mar. Este usa sistemas de evaporación al vacío, la temperatura reducida favorece una baja velocidad de incrustación.

Transformadores de calor: Son sistemas de efecto simple, con una o mas carcasas en paralelo. Reciben vapor de escape de una turbina o máquina de alta presión. Su propósito es de condensar vapor de agua de una caldera de alta presión que ha pasado a través 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.

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

b. Evaporadores Químicos.

Son utilizados para concentrar productos mediante la evaporación del agua.

3.2.1. Tipos

Circulación Natural Se usan para requerimientos simples de evaporación. Se emplean unitariamente o en efecto múltiple.

a.- Tubos horizontales: Dispuestos en cuerpo cilíndrico o rectangular. No es satisfactorio en líquidos que formen incrustaciones o que depositen sales.

b.- Tubos verticales cortos: Pueden ser del tipo calandria, el cual consiste en un haz de tubos verticales colocados entre dos espejos que se remachan en las bridas del cuerpo del evaporador. El vapor fluye por fuera de los tubos, tipo canasta los tubos verticales van colocados en soportes ubicados interiormente en el contenedor metálico. El haz de tubos es desmontable y de fácil limpieza. El principio básico de operación es la eliminación centrífuga de gotas de líquido. Es similar al de tipo calandria, excepto que tiene un haz de tubos desmontable lo que permite un limpieza rápida. El haz de tubos se soporta sobre topes interiores y el derramadero está situado entre el haz de tubos y el cuerpo del evaporador en lugar de en la parte central.Generalmente se diseñan con el fondo cónico y se puede o no instalar un agitador para aumentar la circulación. Este tipo se usa para licores que tienen tendencia a la incrustación.

c.- Tubos verticales largos: Formado por un elemento calefactor tubular para el paso de líquidos a través de los tubos solo una vez, por circulación natural, el vapor entra a través del cinturón del evaporador. Es excelente para líquidos espumosos o que formen natas.

Estos pueden ser de película ascendente y de película descendente.

Evaporador de película descendente: Permiten que los materiales muy sensibles al calor soporten un mínimo de exposición a la superficie caliente, también son buenos para la concentración de productos viscosos, son usados para la concentración de jugo de frutas

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