Cálculos simplificados de evaporadores.

 

Se indica a continuación una manera de hacer los cálculos aproximados y verificaciones rápidas de un arreglo de evaporadores en un ingenio azucarero. Se considera un efecto quíntuple por ser un arreglo muy común y por ser fácil modificar los cálculos para otros arreglos.

Con base en los principios de Rillieaux se calcula en forma sencilla los vapores, la carga del condensador y el brix del jugo en cada evaporador. Se asume que la temperatura del jugo que entra al efecto primero es bastente próxima a la de ebullición del jugo en el mismo efecto.

 

Ejemplo:

Cantidad de jugo:  100 t/h
Concentración del jugo a la entrada:  15 Brix
Concentración de la meladura a la salida:  60 Brix
Consumo de vapor 1 (tachos, calentadores, otros):  20 t/h
Consumo de vapor 2 (tachos, calentadores, otros):  15 t/h

La cantidad de meladura producida se calcula con la relación de brixes:

(100 t/h) (15 Brix / 60 Brix)  =  25,0 t/h

El agua evaporada es la diferencia entre el jugo que entra y la meladura que sale:

100 t/h – 25,0 t/h  =  75,0 t/h

Si el vapor del efecto 5 que va al condensador es x entonces el vapor que entra y sale de los efectos 3 y 4 también es x, pues no hay sangrías en estos efectos. Una tonelada de vapor evapora una tonelada de agua. Los balances de vapor para los efectos 5 a 1 son:

El agua evaporada en los evaporadores, calculada antes como 75,0 t/h, también es:

(20 + 15 + x  t/h) + (15 + x  t/h) + (x  t/h) + (x  t/h) + (x  t/h)  =  75,0 t/h

Al resolver la ecuación se obtiene x = 5,0 t/h y con este valor se calcula el vapor de escape consumido y los vapores generados en cada evaporador. El agua evaporada en cada evaporador permite calcular los brixes de salida del jugo en cada efecto.

El procedimiento para el efecto primero es:

vapor producido:  20 + 15 + x  t/h  =  35 + 5,0 t/h  =  40,0 t/h
cantidad de jugo a la salida:  100 t/h – 40,0 t/h  =  60,0/h
concentración del jugo a la salida:  (15 Brix) (100 t/h / 60,0 t/h)  =  25,0 Brix

Los valores para todo el arreglo son:

 

La hoja de Excel con los cálculos de los evaporadores que se publicaba en esta página ya no está disponible.

NOTA. Para los usuarios de la hoja de Excel con los cálculos de evaporadores. Por favor tener en cuenta que en los cálculos para cuatro evaporadores (hoja Cuádruple del libro), hay un error que hace que la sangría del evaporador 3 no sea tenida en cuenta en los cálculos. No sangrar el evaporador 3, es decir, dejar fijo en cero (0) el valor de la sangría del evaporador 3, para mantener la validez de los demás datos. Gracias al señor Francisco Javier Martínez, quien nos reportó este error.

 

 

©2009 Felipe Perafán G    Cali - COLOMBIA.

Actualizada en 2009/11/01.

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