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(8)
En flujo turbulento, Re >1000, se emplea
la correlación de Dukler, (Ref. 1) y Perry
6ª ed. 10.23. El espesor de la película,
de acuerdo a ella, cuando Re > 1000, es
mayor que el previsto con la teoría de
Nusselt. (Ver Figura 2).
Correlaciones de Dukler
(9)
Φ: parámetro de la correlación de
Dukler, W/m ·K
2
h: coeficiente laminar, W/m ·K
2
μ
c p
Pr: número de Prandtl =
k
c : calor específico a presión constante,
p
J/kg·K
Pero la disminución del espesor de la
capa delgada tiene un límite, en los eva-
poradores de película descendentes de
tubos verticales hay un mínimo flujo
perimetral por metro lineal (kg/s·m) para
que no queden partes desnudas de los
tubos. (Ref. 2) En unidades CGS (tam-
bién son válidas en Unidades SI):
(10)
Y el espesor crítico:
(11)
τ: flujo perimetral, g/s·cm
μ: viscosidad dinámica, poise
ρ: densidad, g/cm
3
g: aceleración de la gravedad, cm/s
2
σ: tensión superficial, dina/cm
Un dato práctico del flujo perimetral es
700 kg/h·m en evaporadores de gliceri-
na, leche, extracto de carne, proteínas y
jugos de frutas.
El evaporador de película descendente
no es apto para productos muy viscosos,
pero con los productos normales tiene un
alto coeficiente de transferencia y fun-
ciona bien aún con bajas diferencias de
temperaturas, ya que el flujo perimetral
en el tubo, no depende de ellas, sino que
lo fija el proyectista, poniendo la bomba
necesaria. En general es poco empleado
como evaporador de un solo paso, por
la dificultad en lograr una distribución
uniforme en los tubos con poco caudal.
Normalmente, requiere de recirculación.
Los condensadores de película descen-
dente de los sistemas limpios para la
desodorización de aceites comestibles,
que evitan que la materia que se destila
pase al circuito de agua de enfriamiento,
es otra aplicación de esta tecnología.
El éxito del evaporador de película des-
cendente, fue el poder lograr una capa
fina que minimiza la resistencia al pasaje
del calor logrando de esta manera altos
coeficientes de transferencia. Un paso
adelante más en ese camino es el eva-
porador bajo efecto centrífugo, Figura
3, presentado por la firma sueca Alfa
Laval. La película resulta de la combi-
nación de la gravedad con la centrifuga-
ción. En esencia, es una centrífuga del
tipo de canasto, pero calefaccionado. En
las paredes del canasto, la fuerza centrí-
fuga reduce notablemente el espesor de
la película y, por ello, se logran coefi-
cientes de transferencia calórica extraor-
dinariamente altos. Pero se suman los
problemas propios de las centrífugas y
A&G 115
• Tomo XXIX • Vol. 2 • 284-293 • (2019)
286
· m é T odo S , P R o C e S o S , mA QUINAS Y eQUIP o S ·
Figura 3 - Evaporador bajo efecto centrífugo
Cubierta exterior
bandeja recolectora
boquilla de alimentación
Vapor
base rotatoria
Descarga del destilado
Colector de destilado
residual
Serpentín interno
Cono rotatorio
Zona de
calentamiento
Figura 2 - Espesor de la película según la correlación de Dukler y coeficiente laminar para Re mayores
de 500
En flujo turbulento, Re >1000, se emplea
la correlación de Dukler, (Ref. 1) y Perry
6ª ed. 10.23. El espesor de la película,
de acuerdo a ella, cuando Re > 1000, es
mayor que el previsto con la teoría de
Nusselt. (Ver Figura 2).
Correlaciones de Dukler
(9)
Φ: parámetro de la correlación de
Dukler, W/m ·K
2
h: coeficiente laminar, W/m ·K
2
μ
c p
Pr: número de Prandtl =
k
c : calor específico a presión constante,
p
J/kg·K
Pero la disminución del espesor de la
capa delgada tiene un límite, en los eva-
poradores de película descendentes de
tubos verticales hay un mínimo flujo
perimetral por metro lineal (kg/s·m) para
que no queden partes desnudas de los
tubos. (Ref. 2) En unidades CGS (tam-
bién son válidas en Unidades SI):
(10)
Y el espesor crítico:
(11)
τ: flujo perimetral, g/s·cm
μ: viscosidad dinámica, poise
ρ: densidad, g/cm
3
g: aceleración de la gravedad, cm/s
2
σ: tensión superficial, dina/cm
Un dato práctico del flujo perimetral es
700 kg/h·m en evaporadores de gliceri-
na, leche, extracto de carne, proteínas y
jugos de frutas.
El evaporador de película descendente
no es apto para productos muy viscosos,
pero con los productos normales tiene un
alto coeficiente de transferencia y fun-
ciona bien aún con bajas diferencias de
temperaturas, ya que el flujo perimetral
en el tubo, no depende de ellas, sino que
lo fija el proyectista, poniendo la bomba
necesaria. En general es poco empleado
como evaporador de un solo paso, por
la dificultad en lograr una distribución
uniforme en los tubos con poco caudal.
Normalmente, requiere de recirculación.
Los condensadores de película descen-
dente de los sistemas limpios para la
desodorización de aceites comestibles,
que evitan que la materia que se destila
pase al circuito de agua de enfriamiento,
es otra aplicación de esta tecnología.
El éxito del evaporador de película des-
cendente, fue el poder lograr una capa
fina que minimiza la resistencia al pasaje
del calor logrando de esta manera altos
coeficientes de transferencia. Un paso
adelante más en ese camino es el eva-
porador bajo efecto centrífugo, Figura
3, presentado por la firma sueca Alfa
Laval. La película resulta de la combi-
nación de la gravedad con la centrifuga-
ción. En esencia, es una centrífuga del
tipo de canasto, pero calefaccionado. En
las paredes del canasto, la fuerza centrí-
fuga reduce notablemente el espesor de
la película y, por ello, se logran coefi-
cientes de transferencia calórica extraor-
dinariamente altos. Pero se suman los
problemas propios de las centrífugas y
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· m é T odo S , P R o C e S o S , mA QUINAS Y eQUIP o S ·
Figura 3 - Evaporador bajo efecto centrífugo
Cubierta exterior
bandeja recolectora
boquilla de alimentación
Vapor
base rotatoria
Descarga del destilado
Colector de destilado
residual
Serpentín interno
Cono rotatorio
Zona de
calentamiento
Figura 2 - Espesor de la película según la correlación de Dukler y coeficiente laminar para Re mayores
de 500
