EVAPORADORES

EVAPORADORES

Definición

¿Qué es un evaporador?

Los evaporadores son intercambiadores de calor cuya principal función es trasladar la energía térmica de la estancia que ha de ser enfriada a un líquido o sistema refrigerante. El calor siempre es transferido desde los elementos que tienen mayor temperatura a los que tienen menos. La evaporación se da repentinamente al sufrir el interca Por lo que el fluido refrigerante es quien recibe esta energía. Generalmente se evapora al sufrir este intercambio calórico y energético bruscamente, lo que le da el nombre de evaporadores a estos sistemas.

Dependiendo el tipo de evaporador, sus funciones serán:

·         Enfriar pieza o zona – Para que no se eleve demasiado la temperatura y funcione correctamente.

·         Eliminzar calor de la zona – Para sistemas de refrigeración, al necesitar eliminar calor del área y poder así enfriar más rápidamente.

¿Para qué sirve?

Los usos del evaporador son variados, ya que en varios procesos y operaciones de todo tipo en la industria, la ingeniería, química, medicina y producción, requieren de estos objetos.

Su uso es para la refrigeración de espacios o sustancias, dependiendo del tamaño de ellos.  Los evaporadores se utilizan, pues, para enfriar instalaciones cuyo calor debe ser mitigado para evitar trasvases térmicos que puedan deteriorarlas. Los ejemplos con los que tenemos contacto en nuestra vida diaria son los evaporadores encontrados en heladeras, cámaras frigoríficas y aires acondicionados, sistemas de calefacción central (en forma de bombas de calor), etc.

Los evaporadores, a pesar de que pueden ser de varios tipos, todos tienen la misión de renovar el aire y mover la energía térmica hasta eliminarla en un componente específico para ello.mbio de calor.

 

 

¿Cómo funciona un evaporador?

Los evaporadores funcionan mediante el principio de entalpia, el cual se rige con que la energía, en este caso la térmica, pasará como flujo sensible del cuerpo en mayor temperatura al de menor, que sería el refrigerante para los evaporadores.

 Se trata de un concepto que tiene como base la cantidad de calor que se da en circunstancias de presión constante. El funcionamiento del evaporador también dependerá de si el sistema toma energía o la proporciona.

Durante la expansión del refrigerante al estado de vapor, la energía va en aumento, al igual que la presión del vapor generado en el evaporador. Con el paso del tiempo, esta presión descenderá a medida que el refrigerante libere suavemente su energía, lo cual conducirá a un descenso de temperatura.

El refrigerante pasa súbitamente de su estado líquido a vapor, conteniendo en su interior la energía, que es mayor a la del diferencial de entalpia transmitido por la rapidez de su calentamiento.

Como ya queda explicado, el intercambio de calor, propicia que el elemento que deba ser enfriado llegue a temperaturas idóneas.

Teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede comprenderse como un sistema termodinámico, la entalpía hace referencia a la cantidad de calor que se pone en juego en condiciones de presión constante, dependiendo de si el sistema recibe o más bien aporta energía.

SIMPLE EFECTO


MULTIPLE EFECTO




PARTES DE UN EVAPORADOR



Clasificación 

Su clasificación varía, ya que al hablar de evaporadores se denomina a una superficie que utiliza un líquido volátil, para vaporizarlo y quitarle calor, y así refrigerar lo que se necesite, sin embargo, puede existirse diferentes tipos:

Según alimentación de refrigerante:


 -De expansión directo o expansión Seca: Estos sistemas se caracterizan en que el refrigerante abandona el evaporador únicamente en forma de vapor. El fluido recorre todo el elemento y luego sale en forma de vapor frío. Este evaporador es utilizado principalmente para los aires acondicionados, sin embargo no es recomendable para lugares amplios.


-Inundados: Estos tipos trabajan con refrigerante líquido, contienen una cámara donde es recolectado el refrigerante, lleno, que mantiene humedecida la superficie del evaporador. Este líquido circula por los canales especiales produciendo de esta manera el vapor frío. A su vez, este elemento contiene un acumulador de vapor que funciona también como receptor de líquido. Es altamente eficiente en áreas industriales, se suele utilizar amoniaco como refrigerante.
-Sobrealimentados: El refrigerante que se encuentra en este sistema es en mucha mayor proporción que en los anteriores. Esto tiene como consecuencia vaporización fría significativamente superior.


Según el tipo de construcción:


-Tubo descubierto: Se utilizan para su construcción tubos de acero o de cobre. Los tubos de acero se utilizan para evaporadores de gran tamaño y con amoniaco como refrigerante. En cambio los tubos de cobre se utilizan para evaporadores más pequeños. Se usan para el enfriamiento de líquidos.


-De superficie de placa: Se utilizan principalmente en la refrigeración de neveras y congeladores. Existen varios modelos, entre ellos los más comunes constan de los siguientes elementos: dos placas acanaladas e irregulares que son soldadas de manera hermética, de esta manera pasa el vapor refrigerante por entre medio de dichas placas. Otro modelo consta de un tubo doblado de manera serpenteante, entre medio de dos placas soldadas, por donde pasa el fluido refrigerante.



-Evaporadores aleteados: Suelen utilizarse en las áreas industriales. Estos tipos constan de un tubo descubierto puesto en forma de serpentín, sobre el que se colocan las aletas o placas metálicas. La función principal de estas aletas es expandir la superficie del intercambiador de calor, haciendo posible una mayor refrigeración de aire u otros gases. La disposición de las paletas depende completamente del diseño en particular. Un evaporador pequeños requiere aletas pequeñas y viceversa. La circulación de gases ocurre de dos maneras diferente: por convección natural, por diferencia de densidad del aire; y por convección forzada, por ventiladores.


Evaporadores para enfriamiento de líquidos:

· Enfriador de doble tubo: Se utiliza en condensadores. Cuenta con dos tubos colocados en forma de serpentín. El refrigerante circula a través de uno de los tubos mientras el líquido a enfriar, circula por el otro.


· Enfriador Baudelot: Usualmente se utiliza de forma industrial como enfriador de leche. Consta de varios tubos puesto en forma circular por donde circula el refrigerante proveniente de un arreglo colocado sobre los mismo, el líquido de refrigeración cae sobre una base y vuelve a ser bombeado hacia arriba.


· Enfriador tipo tanque: Consta de un tubo puesto en forma serpenteante dentro de un tanque repleto del líquido a enfriar. El líquido refrigerante circula a través de este tubo. Su utilización se destaca en aquellos sectores donde la sanidad no sea de gran importancia.


· Enfriador con serpentín en casco: Este evaporador consiste en tubos lisos instalados en el costado o centro de un tanque de acero, lleno del líquido a enfriar, cubierto por un deflector, que impide que el líquido pueda mezclarse con el refrigerante. Suelen utilizarse para la elaboración de hielo.


· Enfriador acorazado: Estos enfriadores pueden ser de expansión seca o inundados. Consta de un tanque de acero con una determinada cantidad de líquido por donde circula el refrigerante, y por fuera el líquido. Si es de expansión seca, contrariamente a si es inundado, el líquido a enfriar circula por dichos tubos



APLICACION EN LA INDUSTRIA

Los evaporadores forman parte primordial en la elaboración de diferentes tipos de productos ya que gracias a su gran utilidad y ayuda al momento de realizar cada una de sus tareas específicas lo hacen de una manera efectiva y con los resultados requeridos por cada una de las industrias existentes.
Esta operación se aplica en todos los niveles industriales de producción, desde aplicaciones en industria farmacéutica y de química fina, hasta la industria del petróleo y producción a gran escala. Ejemplos más comunes es en la obtención de alcohol carburante, así como producción de gasolina y similares . El gran interés en la destilación proviene de la industria del petróleo para obtener el combustible que usamos habitualmente, o tantos otros derivados como los plásticos. Gran parte de la investigación en destilación se ha realizado en este sector, que utiliza siempre la modalidad "continua" porque las cantidades en son muy grandes.















 La utilización de evaporadores emerge de las tecnologías que se aplican en distintas ramas de la industria: En la industria de la azucarera, el azúcar contenido en la materia prima es extraído con agua. Posteriormente el agua es eliminada en evaporadores que permiten obtener el azúcar.


La evaporación industrial tiene el objetivo de concentrar los extractos de un producto, eliminado, mediante calor y/o presión reducida, el agua o cualquier otro compuesto volátil que contenga.


INDUSTRIA DE JUGOS DE FRUTAS
Leche de soja, Jugo de manzana, de naranja y otros citrus, Jugos mezclas, de tomates, de zanahoria

INDUSTRIA DE ALIMENTOS:

La evaporación es un proceso generalizado en la industria. Básicamente consiste en la separación de una mezcla mediante destilación simple del componente más volátil y posterior condensación para ser colectado.

INDUSTRIA DE BEBIDAS ALCOHOLICAS:

Los evaporadores forman parte primordial en el proceso de las mismas, ya que en si todo el proceso de producción de una bebida alcohólica depende del tipo de destilación que se aplique cuyo proceso se lo hace en evaporadores significativamente más pequeños que los EME ya que el volumen de materia prima que se introduce en ellos es en menor cantidad y el tratamiento de la misma viene dada a mayor velocidad de calentamiento lo cual se consigue en un recipiente este caso un evaporador, más pequeño y cerrado, los cuales consisten de un tubo vertical generalmente de vidrio o de acero inoxidable quirúrgico acompañado de un condensador de Graham este evaporador es sometido a tres velocidades diferentes de calentamiento para conservar el gradiente calorífico, al momento en que el producto empieza a entrar a su punto de fusión es decir que sufre un cambio de estado líquido a gas entra en acción el condensador enfriando el fluido drásticamente y gracias a un sistema de destilación integrado en el evaporador obtenemos el licor perfectamente destilado y de una alta calidad teniendo siempre en cuenta que el tiempo de calentamiento de las diferentes materias primas para la gran variedad de licores que encontramos en el mercado depende de que tan puro y fino sea el mismo y dichos tiempos y proporciones de materia prima se tiene dadas en tablas y manuales. 

INDUSTRIA FRIGORIFICA

Extracto de carne y huesos, Plasma sanguíneo.


EXTRACTOS

Extractos de café o té, de carne o hueso, de malta, de levaduras.


Bibliografía


VIDEO




PRESENTACIÓN EXPUESTA (DOCUMENTO)


https://drive.google.com/file/d/1lMnifPVM7MebUzR3djeK77UJKDp12QnJ/view?usp=sharing


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