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Evaporador sin consumo de vapor

acarrear dilataciones desiguales del rotor y Temperatura de saturación de descarga: Calor entregado 2313 × 0,079 = 183 kW. la
la carcasa y bloquearlo. 100 ºC diferencia es enorme.
Presión en la descarga de termocompresor
Cuando se llega a la temperatura y presión 1 bara
de operación, se cierra el by pass, se pasa a Hay detalles en el funcionamiento:
automático el PC, se interrumpe la calefac- El calor cedido a la solución es la entalpía
ción en el fondo y se inicia la alimentación, del vapor que ingresa, menos la del conden- Prácticamente los dos calores, de evapora-
con lo cual el sistema está en servicio. Faltan sado a 1,0 bara. El vapor que ingresa está ción y de condensación, son casi iguales.
aún pequeños detalles a considerar. saturado. Si sobra, para mantener la temperatura y la
presión, el recurso es que el lazo de control
Para analizar esto, conviene poner un ejemplo El vapor que sale del turbocompresor esta abra un poco la válvula de bypass y haga
numérico, ver la Figura 2 donde se muestran recalentado. El salto isoentrópico es de 42 recircular el vapor. Pero, si fuera insuficien-
las evoluciones sobre un diagrama entrópico. kJ. Si el rendimiento es 0,70; el salto real te, por ejemplo, por mayores pérdidas por
necesario será de 60 kJ. radiación, se suministra con el serpentín de
calefacción auxiliar colocado en el fondo o
las condiciones operativas son las la entalpía de vapor que ingresa: h1 = 2675 la resistencia eléctrica. Con estos elementos
siguientes: kJ/kg y a la salida 2675 + 150 = 2825 y los elementos de medición y control, se
completa la instalación, que se muestra en
Caudal de agua a concentrar: 606 kg/h a (35 ºC) la temperatura 132 ºC, el sobrecalentamien- el flujograma. Por su parte, en el diagrama
con 53 ppm de sólidos totales. to 32 ºC. entrópico se muestran las evoluciones del
Evaporación: 600 kg/h agua, vapor y condensado (Ver Figura 2).
Fijamos los siguientes valores: Si se evaporan 1000 kg/h = 0,77 kg/s la
Presión en el evaporador: 0,815 bara – (bar potencia requerida es 0,277 × 60 = 17 kW.
absoluto) los lazos de control previstos son
Temperatura de evaporación: 94 ºC (367 K). Si la operación se hiciera en un evaporador los siguientes:
Volumen específico del vapor saturado a de 2 efectos con termocompresor, el con-
0,815 bara: 2,052 m /kg sumo de vapor de 9 bara será 286 kg/h = Control de la presión (o la temperatura)
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Caudal volumétrico de vapor aspirado por 0,079 kg/s. En el termocompresor el vapor mediante un sistema que, cuando sube,
el turbo: 600 × 2,052 = 1231 m /h = motor tiene una entalpía de 2774 kJ/kg, actúa sobre la válvula de by-pass, la cual se
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0,342 m /s mientras que el condensado del calefactor abre parcialmente. Cuando la presión (o la
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Relación de compresión del turbocompresor: sale a 110 ºC, cuya entalpía es 461 kJ/kg. temperatura) disminuye, cierra esta válvula y
1,5 el lazo de control de temperatura asume la
Termocompresión: 6 ºC El calor cedido será de 2774 - 461= 2313 kJ/kg. corrección necesaria, conectando las resis-
tencias calefactoras auxiliares, a potencia
Figura 2 - Transformaciones que presenta el diagrama entrópico en el evaporador sin consumo de vapor reducida para evitar picos de temperatura.
para el ejemplo numérico.
Control del nivel en el evaporador actuando
sobre la válvula de control colocada en la
línea de alimentación.

Control de nivel en el tanque de condensado
actuando sobre la bomba de extracción.

Control de concentración actuando sobre el
caudal purgado en función de la conducti-
vidad de la solución. Como la purga es muy
pequeña y es dificultoso ajustar pequeños
caudales, se prevé mantener la conductivi-
dad dentro de un límite inferior y otro supe-
rior, mediante purgas periódicas.

instrumentos de medición: Trasmisor e
indicador de presión absoluta durante la eli-
minación del aire con la bomba de vacío en
la etapa de puesta en marcha. Igualmente,
durante este período, el dispositivo de con-
trol conectará las resistencias eléctricas a
toda su potencia.

A&G 109 • Tomo XXVII • Vol. 4 • (2017) 549