CLASIFICACIÓN DE EVAPORADORES EN LA INDUSTRIA

2.  Un evaporador es un intercambiador de calor de
coraza y tubos. Las partes esenciales de un
evaporador son la cámara de calefacción y la
cámara de evaporación. El haz de tubos
corresponde a una cámara y la coraza corresponde
a la otra cámara. La coraza es un cuerpo cilíndrico
en cuyo interior está el haz de tubos.
 Las dos cámaras están separadas por la superficie
sólida de los tubos, a través de la cual tiene lugar el
intercambio de calor. La forma y la disposición de
estas cámaras, diseñadas para que la eficacia sea
máxima, da lugar a distintos tipos de evaporadores.

3. EVAPORADORES TUBOS HORIZONTALES
El vapor calefactor es vapor de agua
saturado que cede su calor de
condensación y sale como agua
líquida a la misma temperatura y
presión de entrada. Este evaporador
se denomina de tubos horizontales
porque los tubos están dispuestos
horizontalmente.
En el siguiente evaporador, la cámara
de calefacción está formada por los
tubos horizontales, que están
soportados por dos placas. El vapor
entra en los tubos y se condensa al
cedes su calor de condensación.
Puede quedar vapor no condensable,
que se elimina mediante una purga. La
cámara de evaporación formada por
un cuerpo cilíndrico vertical, cerrado
por las bases, con una salida para el
disolvente evaporado por la parte
superior y otra salida para la disolución
concentrada en la parte inferior.

4. En el siguiente
evaporador el vapor
entra por dentro de los
tubos, y al ceder calor
al líquido que circula
por encima de los
tubos, el vapor se
condensa. Del
evaporador sale la
disolución concentrada
y el disolvente
evaporado.

5. Se denominan así porque
el haz de tubos están
dispuestos verticalmente
dentro de la coraza.
El evaporador que se
encuentra a
continuación se
denomina Evaporador
Standard, que es uno de
los más conocidos. La
evaporación tiene lugar
dentro de los tubos,
saliendo por la parte
superior el disolvente
evaporado y por la parte
inferior la disolución
concentrada. El vapor
calefactor entra por
encima del haz de tubos
y sale como agua
condensada.

6. que se encuentra a
continuación, es otro
tipo de evaporador
de tubos verticales, en
el cual la coraza tiene
forma cónica. Este
tipo de evaporador se
utiliza cuando lo que
se pretende es llevar
la evaporación al
extremo, es decir,
evaporar todo el
disolvente de la
disolución diluida para
obtener cristales. Los
cristales formados se
recogen por la parte
inferior. El elemento
calefactor se trata de
un cuerpo compacto
que se puede extraer
para su limpieza.

7. a) de tubos horizontales;
b) de tubos verticales cortos;
c) de tubos largos;
d) de tubos verticales y circulación forzada.

8. Un evaporador de múltiple efecto
consta de un conjunto de
evaporadores, donde el primer
efecto es el primer evaporador y
así sucesivamente. Durante el
funcionamiento, el vapor
producido en el primer efecto se
utiliza como vapor calefactor del
segundo efecto.
Métodos de alimentación en los
múltiples efectos:

9. El alimento entra en el
primer efecto y sigue
el mismo sentido de
circulación que el
vapor, saliendo el
producto en el último
efecto. El líquido
circula en el sentido
de las presiones
decrecientes y no es
necesario aplicar
ninguna energía
auxiliar para que el
líquido pase de un
efecto al otro. Solo
hacen falta dos
bombas, una para
introducir el líquido en
el primer efecto y otra
para extraer el
producto del último
efecto.

10. El líquido a evaporar
entra en el último efecto
y sale concentrado por el
primero. El líquido a
concentrar y el vapor
calefactor circulan en
sentido contrario. Aquí el
líquido circula en sentido
de presiones crecientes y
esto requiere el uso de
bombas en cada efecto
para bombear la
disolución concentrada
de un efecto al siguiente .
Esto supone una
complicación mecánica
considerable que se
suma al hecho de hacer
trabajar las bombas a
presiones inferiores a la
atmosférica. Así, si no hay
otras razones, se prefiere
el sistema de
alimentación directa.

11. Cuando en una parte del
sistema de alimentación es
directa y en la otra parte es
a contracorriente. Este
sistema es útil si tenemos
disoluciones muy viscosas.
Si utilizamos la corriente
directa pura, nos
encontramos que el último
efecto, donde hay menos
temperaturas la viscosidad
de la disolución
concentrada aumenta, lo
que hace disminuir
sensiblemente el
coeficiente global, U, en
este efecto. Para
contrarrestar eso, se utiliza
la alimentación a
contracorriente o la mixta.
La disolución diluida entra
en el segundo efecto i
sigue el sentido de la
alimentación directa,
pasando después del
último efecto al primero,
para completar la
evaporación a
temperatura elevada.

12. Cuando el alimento entra
simultáneamente a todos los efectos y el
líquido concentrado se une en una sola
corriente. Sistema utilizado en la
concentración de disoluciones de sal
común, donde los cristales depositados
hacen que resulte difícil la disposición de
la alimentación directa.
En general, para decidirnos por un
sistema de alimentación u otro, es
necesario efectuar el cálculo previo del
rendimiento de evaporación para cada
uno de los sistemas.
Si la temperatura de entrada del
alimento es bastante inferior a la de
ebullición en el primer efecto, en el caso
de corrientes directas todo el calor que
se da en el primer efecto va destinado a
calentar el alimento (calor sensible) y
muy poco a producir vapor, lo que
provocará un bajo rendimiento en el
proceso global del múltiple efecto. En
este caso se prefiere la circulación a
contracorriente.
Por lo contrario, cuando la disolución
entra en el sistema a temperatura
superior a la de ebullición del último
efecto, será más conveniente la
alimentación directa, ya que lo que
pasaría sería que la disolución al entrar al
último efecto lo vaporizaría
parcialmente, produciendo un vapor
que no tiene utilidades posteriores,
entonces la disolución lo enfriaría hasta
la temperatura de la cámara de
evaporación del último efecto y
posteriormente se tendría que ir
calentando al entrar a cada efecto.

13. EVAPORADORDEPELICULA
AGIITADAEVAPORADORENPLACAS
 En los evaporadores de tubos largos, especialmente los de
circulación forzada, el grado de turbulencia del líquido es
alto y la velocidad de transmisión del calor es grande. Otro
modo de aumentar la turbulencia es agitando la película
de líquido. Este tipo es un evaporador de película
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, antibióticos, zumos, etc.). Por contra, sus
desventajas son el elevado coste, el mantenimiento
elevado de las partes internas móviles, y su pequeña
capacidad.
 Consta de una serie de placas provistas de juntas
montadas en un marco. El evaporador funciona
con un solo paso, constando cada unidad de
una película ascendente, otra descendente, y
dos secciones de vapor. El líquido concentrado y
el vapor pasan a un separador tipo ciclón, donde
se separan ambos, pasando el vapor a un
condensador o al siguiente efecto. También se
han desarrollado diversos modelos según las
características del líquido.

14. Carcasa
cilíndrica por
cuyo interior
pasa el vapor
en serpentines.
Es importante,
pues, realizar
un estudio
detallado del
proceso, para
saber qué
evaporador
elegir.