Principios de Transferencia de Calor y Equipos de Evaporación Industrial

Coeficiente de Transmisión de Calor

El coeficiente de transmisión de calor combina los coeficientes superficiales del vapor condensante y del líquido hirviente con las resistencias de conducción de la pared de separación y los depósitos que puedan formarse en ambas superficies.

Este coeficiente varía de unos puntos a otros de la superficie. El valor empleado en los cálculos es un promedio determinado experimentalmente para la evaporación del líquido en cuestión.

Ley de Fourier y Conductividad Térmica

Supongamos que por los puntos A y B pasan planos perpendiculares a la dirección x, los cuales delimitan en el sólido las áreas S1 y S2, que poseen, respectivamente, temperatura uniforme (superficies isotermas).

Podemos definir el coeficiente de conductividad térmica como la cantidad de calor que se transmite por unidad de tiempo, a través de la unidad de superficie, entre dos planos paralelos separados por la unidad de longitud, cuando la diferencia de sus temperaturas es de 1°C.

Este coeficiente varía proporcionalmente a la caída de temperatura y a la velocidad de circulación, e inversamente proporcional a la viscosidad y a la tensión superficial. Pequeñas cantidades de impurezas depositadas sobre la superficie de calefacción pueden, en ciertos casos, aumentar el coeficiente de conducción.

Clasificación de Equipos Tubulares Vaporizadores

En la industria, existen dos tipos principales de equipos tubulares vaporizadores:

• Calderas

  Convierten la energía del combustible directamente en calor latente de vaporización.

• Intercambiadores Vaporizadores

  Convierten el calor latente o sensible de un fluido en calor latente de vaporización de otro fluido. Cuando este se utiliza para proporcionar calor en el fondo de una columna de destilación, se denomina hervidor (o reboiler).

Equipos Utilizados en Evaporación

Los evaporadores son intercambiadores de calor en los cuales el medio de calentamiento es el vapor de agua saturado, que transmite su calor latente al condensarse a la presión de saturación con la que entra al evaporador.

La solución a concentrar recibe el calor, aumentando su temperatura hasta que se inicia la ebullición y se produce la evaporación. El vapor producido debe eliminarse continuamente para mantener una presión interna constante. El líquido concentrado debe eliminarse también continuamente para obtener una solución con la concentración deseada.