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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIALASIGNACIÓN 
 
PROCESUAL 14 
EVAPORADORES 2 
 
INTEGRANTES : 
 
Bryan Blacio Calle 
Jenniffer Rueda Aponte 
Jesús Asencio Espinoza 
Alicia Burgos Flores 
Víctor Vargas Quevedo 
 
OBJETIVO 
Al final de la clase el estudiante será capaz evaluar los requerimientos de energía 
para para determinación del área de un tipo de intercambiador y de 
unevaporador del proceso de elaboración de jugo de naranja utilizando el 
SOFTWARE Aspen Hysys. 
 
 
TALLER 
1.- Ver el siguiente video: Un proceso industrial de elaboración de jugo de naranja. 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=FGCVpB9bkSo 
 
2.- Realizar el balance de materia/energía del proceso de calentamiento que se 
muestra en el video (8 puntos) 
 
 
2.a. - Siga los siguientes pasos mostrados por el 
docente (Felder/Valiente/Geankapolis/Acosta): 
 
- Iniciar software Aspen Hysys 
- Trazar en diagrama con sus entradas y salidas 
- Ingresar las condiciones de operación (usted la fija de acuerdo con 
elvideo) 
- Calcular los valores del balance de materia y energía. 
- Generar cuadro de resultados. 
- Simule las entradas y las salidas con otros valores 
- Verifique el algoritmo sea válido. 
- Genere pantallas (fotos) del diagrama y los resultados. 
- Guarde su trabajo en sus documentos con el nombre del proceso y 
sunombre-apellido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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kg 
Se desea concentrar una disolución salina desde el 1% hasta el 1,5% en peso. La 
disolución inicial un caudal de 10.000 kg/h y se encuentra a 40°C. Para realizar esta 
operación se piensa utilizar un evaporador de un solo efecto, empleando vapor de agua 
saturado a 143 kPa. La presión en la cámara de ebullición es la atmosférica y se estima 
que el coeficiente global de transmisión de calor es U= 1.700 w/ m2. Calcular el área de 
transmisión de calor necesaria en el evaporador, así como los caudales másicos de 
disolución concentrada y vapor saturado. El calor específico de la disolución puede 
tomarse como c =4,0 
KJ 
° C . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entalpía Hv, Hg=2230kJ/kg 
 
BALANCE GENERAL 
 
B . GE = S 
A = V + L 
10000 = V + L 
L = (10000*0.01)/0.15 
L = 6.667kg/h 
 
V = 10000 – 6.667 
V = 3.333kg/h 
 
BALANCE DE ENERGÍA 
 
Tabla de vapor: 
Hv 
 
Hg 
 
 
A=10000kg/h 
SS=1% 
T=40°C 
Cp=4kJ/kg.°C 
U=17002/m2 
P=143kPa 
2.257kJ/kg 
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Balance de materia: 
A = L + V 
 
Balance de energía: 
ha = hl + hv 
 
ha = Cpa(T∆ - Tvet) = 4kJ/kg.°C(40-100)°C = -240kJ/kg 
hl = Cpl(Tl – Tvet) = 4kJ/kg.°C(100 – 100)°C = 0°C 
hv = 2257kJ/kg 
 
 
ENTALPÍA DE LA SOLUCIÓN SALINA = ENTALPÍA DEL VAPOR 
 
H∆ss = H∆v 
H∆ = kcal/… →QTc→K kcal/kg 
 
BALANCE DE ENERGÍA 
 
hA +W =hL+ hv Entalpía del producto terminado 
 
BALANCE DE MATERIA + ENERGÍA 
λ W =h fg 
Kcal/kg x kg A . hA +W λ W =LhL+ V hv 
 
 
10000(-240)+w(2230 kcal/kg = 3334(2257)) 
W=4450 kg/h 
 
¿QUÉ CANTIDAD DE VAPOR SE NECESITA LA EVAPORADORA? 
 
A =? 
Qsalino=Q vapor 
 
Fórmula calor latente 
Q=w x λ W 
 
Q=4450 kg/h x (2230) kj/kg 
Q= 9.9 x 10^6 kj/h 
 
CONVERTIR KJ/h a W 
Qtermodinámica=Qtransferencia de calor Q=9,9 
 
X10^(6 kj )x0,278/h 1kj 
 
2,756 x 10^3 w 
 
CONVERSIÓN DE W A KW 
 
2,756 x 10^3 w x 1kw/1000w 
 
= 2,756 kw 
 
 
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ΔT FACTOR IMPORTANTE PARA HALLAR EL ÁREA 
 
ΔT = (ΔTmáximo−Δ Tmínimo)/In (ln ΔTmáximo/ ΔTmínimo) 
 
ΔT =Tmáximo −Tmínimo 
ΔT =110 ° C−100° C 
ΔT =10 °C 
 
FÓRMULA GENERAL 
 
QTC=UA x ΔT ln 
 
2,756 x 103 W =1700 W / m^2 x A x 10 
 
 
A=162 m2 
 
INDICADORES 
 
Energía Necesaria / Producción = 2,756 x 10^3W / 6,667 kg / h =0,41 
 
 
1 kg de producto terminado necesita 0,41 w 
 
 
Energía Necesaria / Área=2,756 x 10^3W /162 m^2 =17,01 
 
1 m^2 está consumiendo 17 W 
 
Kg Vapor /Producción= (4450 kg / h) / (6,667 kg / h) =0,66 
 
 
 
1 kg de producción necesita 0,66 kg de vapor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.b.- Pensamiento crítico al perfil de la carrera, competencias claves. (3 puntos) 
- ¿Cuáles son los beneficios de la simulación de los procesos en la ingeniería industrial? 
Los beneficios de la simulación que se obtienen son la correcta cantidad de naranjas y sus 
componentes, partiendo de esto, para la ingeniería industrial, consiste en supervisar, revisar, la 
cantidad en la que opera una máquina, simulando valores hacia la vida real, así como poder trabajar 
con una mejor capacidad, ya que a veces no se trabaja con el rendimiento correcto de las maquinas, 
otro beneficio es aprender sobre el proceso de mantenimiento que se deben hacer para no dañar al 
producto y la maquinaria. Verificar también cuales son los indicadores que recorre durante este 
proceso, interpretar tablas de resultados, comprender como es que se puede ser más útil. 
¿Para qué sirve el término? “¿Qué pasaría si……? 
Este término nos permite conocer o plantearnos muchas preguntas abiertas los cuales a veces al tener 
una respuesta se deja más centrado o se conoce cuanto y como puede trabajar una maquinaria, así 
también es si esta misma maquina puede laborar otros productos, puede servir también como 
reducción de tiempos, ya que se está buscando siempre el alcance de nuestro trabajo, brindando 
mejores condiciones sin dañar a la empresa. 
¿Qué pasaría si no obtuviéramos todas estas enseñanzas? 
Pasaría que no podríamos interpretar, conocer ciertos datos que nos pueden ayudar al momento de 
presentar un informe o realizar u diagnostico correctos de las maquinarias, una mala compresión solo 
llevaría a despreciar el valor entre cada acción o área de trabajo. Por lo cuales es esencial cubrir estos 
temas con una buena comprensión. 
 
3.- Evaluar el proceso con el punto 2.b, comparando con una búsqueda booleana sus 
resultados. 
Para tener una correcta evaluación de nuestro experimento, es necesario conocer los siguientes 
términos, los cuales ayudarán a una mejor comprensión lectora: 
 
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 Extracción del jugo: 
Esta operación se puede hacer con una máquina industrial que recibe las naranjas enteras y realiza la 
extracción y filtración del jugo de una vez o con un extractor doméstico o uno manual 
 Lavado: 
Es primordial por lo que se hace para eliminar bacterias superficiales, residuos de insecticidas y 
suciedad adherida a la fruta. Se debe utilizar agua clorada. Este es un proceso muy importante porque 
influye mucho durante el proceso, y el producto a entregar. Se realiza mediante máquinas para su 
limpieza usando equipamientos que no perjudiquen el producto 
 
4.- Elaborar una Síntesis del proceso productivo de 50 palabras (introducción, 
desarrollo, conclusión) (4 puntos ) 
La preparación del jugo de naranja que se utilizará después de la cosecha de la fruta requiere 
balanceo, lavado, tamizado, prensado, centrifugado, filtración, pasteurización y todos los 
factores importantes, como la esterilización y el almacenamiento. Finalmente, transfiéralo a 
un refrigerador o congelador esterilizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografía 
 
https://www.ugr.es/~aulavirtualpfciq/BMyBE.html#:~:text=Los%20balances%20de%20mat
eria%20y,distintas%20operaciones%20que%20lo%20integran. 
 
https://www.youtube.com/watch?v=n6J_Tm93EVI 
 
 
https://www.untumbes.edu.pe/vcs/biblioteca/document/varioslibros/Balance%20de%20mate
ria%20y%20energ%C3%ADa.%20Procesos%20industriales.pdf