PRACTICAS VIRTUALES
7. EVAPORACION POR LOTES
PRESENTADO POR: CLAUDIA INES BAUTISTA CÓDIGO: 37542580
PRESENTADO A; CARLOS GERMAN PASTRANA BONILLA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCURELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA PROGRAMA INGENIERIA DE ALIMENTOS MAYO 2013
RESUMEN En el proceso de elaboración de concentrados de fruta-Bocadillo, se desea elevar la concentración de sólidos solubles (de X carga de ºBrix, seleccionada) de la mezcla de pulpa de guayaba para la elaboración de zumo por lotes, ésta operación tiene lugar en un evaporador de tubos horizontales, con el cual, se retira la cantidad de agua necesaria para obtener un producto con un contenido de sólidos solubles de y 66ºBrix.
OBJETIVO GENERAL Estudiar la operación de concentración de soluciones por evaporación simple.
OBJETIVO ESPECÍFICO Evaluar el desempeño de un evaporador por lotes en la concentración de pulpa de guayaba para la elaboración de zumo. Determinar la variación del volumen en el tanque de condensado, en función del tiempo de operación y de la concentración de la solución inicial. Observar la tendencia de la solución a elevar su temperatura de ebullición
PROCEDIMIENTO En esta práctica, el estudiante deberá asignar una carga de alimentación al evaporador, esto es, un caudal en la carga para un tiempo de carga calculado (como dato de salida), requiriendo que terminado este tiempo se suspenda la alimentación de la solución insaturada. Luego elegirá la concentración de la solución de alimentación, la presión manométrica del vapor de calentamiento y la presión manométrica del vapor de vacío. Por último tomará luego los datos de temperaturas en el evaporador, nivel de vapor de proceso condensado en el tanque recolector al transcurso del tiempo de operación, y el flujo de vapor de servicio condensado, correspondientes a cada intervalo de tiempo, para poder realizar análisis de variables.
RESTRICCIONES
Las pérdidas de calor con los alrededores no son despreciables. (no es posible suponer esto en un equipo tan grande, que maneja tan altas temperaturas y que no tiene acondicionado un sistema de aislamiento totalmente efectivo). Por ello, se supone una pérdida de calor del 10 por ciento Las incrustaciones en las paredes de los tubos se consideran despreciables (el equipo se limpia después de cada operación).
VARIABLES DE ENTRADA Y SALIDA
VARIABLES DE ENTRADA Caudal de alimentación en la carga. Concentración de la solución inicial. Presión manométrica de vacío en el evaporador. Presión manométrica del vapor de calentamiento.
VARIABLES DE SALIDA Tiempos totales de operación. Temperatura en el fondo del evaporador a inicio y al final del tiempo de operación. Nivel de vapor de proceso condensado en el tanque V-101 Temperatura en la sima del evaporador.
RESULTADOS 1 CASO: varía caudal del jugo
Entrada
Salida
Temperatura en el fondo Tiempo de Presión del presión de Temperatura del carga de la Tiempo de Concentració vapor de vacio en el de la cima del evaporador al solución al operación del n del jugo Caudal del calentamient evaporador evaporador tiempo t1 evaporador condensador (°Brix) jugo (m^3/s) o (kPa) (kPa) (°C) (°C) (min) (min)
Temperatura en el fondo del operador al tiempo t1 (°C)
Temperatura en el fondo del operador Nivel de al tiempo t2 condensado (°C) (m)
10
0,00035
30
5
100,3
94,69
969,41
528,21
25
90,31
0,65
10
0,000385
30
5
100,3
94,69
881,28
528,21
25
90,31
0,65
10
0,0004235
30
5
100,3
94,69
801,16
528,21
25
90,31
0,65
10
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
528,21
25
90,31
0,65
10
0,0005124
30
5
100,3
94,69
662,12
528,21
25
90,31
0,65
10
0,0005637
30
5
100,3
94,69
601,93
528,21
25
90,31
0,65
2 CASO: varia concentración del jugo
Entrada
Salida
Presión del vapor de Concentración Caudal del jugo calentamiento del jugo (°Brix) (m^3/s) (kPa)
presión de vacio en el evaporador (kPa)
Temperatura Temperatura de la cima del en el fondo del evaporador evaporador al (°C) tiempo t1 (°C)
Tiempo de carga de la solución al evaporador (min)
Tiempo de Temperatura Temperatura operación del en el fondo del en el fondo del condensador operador al operador al (min) tiempo t1 (°C) tiempo t2 (°C)
Nivel de condensado (m)
10
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
528,21
25
90,31
0,65
12
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
516,94
25
90,35
0,63
14
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
506,27
25
90,39
0,61
16
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
496,17
25
90,45
0,58
18
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
486,58
25
90,51
0,56
20
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
477,47
25
90,58
0,54
22
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
468,79
25
90,66
0,51
24
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
26
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
452,66
25
90,85
0,47
28
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
445,13
25
90,96
0,44
30
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
437,95
25
91,08
0,42
3 CASO:
varía la presión de vapor de calentamiento.
Entrada
Salida
Presión del Concentració vapor de n del jugo Caudal del calentamient (°Brix) jugo (m^3/s) o (kPa)
Temperatura en el fondo Tiempo de presión de Temperatura del carga de la Tiempo de vacio en el de la cima del evaporador al solución al operación del evaporador evaporador tiempo t1 evaporador condensador (kPa) (°C) (°C) (min) (min)
Temperatura en el fondo del operador al tiempo t1 (°C)
Temperatura en el fondo del operador Nivel de al tiempo t2 condensado (°C) (m)
24
0,0004659
30
5
100,3
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
40
5
102,43
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
50
5
104,5
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
60
5
106,52
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
70
5
108,47
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
80
5
110,37
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
90
5
112,2
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
100
5
113,97
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
110
5
115,69
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
120
5
117,34
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
130
5
118,94
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
140
5
120,47
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
24
0,0004659
150
5
121,94
94,69
728,33
460,53
25
90,75
0,49
ANALISIS Y CONCLUSIONES
Para optimizar el proceso de evaporación por lotes, se vio como varia las variables de salida al dejar dos variables de entrada contantes y la otra variable. En cuanto a la variación de caudal, cuando se incrementa este flujo, el tiempo de carga del evaporador disminuye en forma exponencial. Cuando se varió la concentración de jugo, el tiempo de operación del condensador y el nivel de condensado varia. Cuando hay mayor flujo concentración, el tiempo de trabajo del condensador disminuye en forma exponencial. También al incrementar la concentración del jugo, el nivel del condensado disminuye el tiempo de trabajo del condensador. Cuando aumentamos la presión en el proceso de calentamiento, se incrementa la temperatura de la cima del evaporador.
BIBLIOGRAFIA
http://plantasvirtuales.unad.edu.co/main.php
Guía de laboratorios de transferencia de calor
Texto guía
