Evaporacion

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1. Se concentra zumo de manzana en un evaporador de simple efecto con 
circulación natural. En condiciones de estado estacionario, el zumo diluido se 
alimenta a razón de 0.67 Kg.s
-1
, concentrándose desde un 11 % de contenido 
de sólidos totales hasta alcanzar una concentración del 75 %. Los calores 
específicos de zumo de manzana diluido y concentrado son respectivamente 
3.9 y 2.3 kJ.Kg
-1 
°C
-1
. La alimentación ingresa a 43.3°C y se utiliza vapor 
saturado a 304.42 kPa como fluido de calefacción. La ebullición dentro del 
equipo se produce a 62.2 °C y el coeficiente total de transferencia de calor de 
943 W.m
-2
K
-1
. Suponiendo despreciable el aumento en el punto de ebullición 
determinar: 
 
a) Las corrientes y concentraciones de salida. 
b) El consumo de vapor de calefacción. 
c) La economía del evaporador. 
d) La superficie de calefacción del evaporador. 
 
2. Se concentra zumo de fruta que ingresa a 20 ºC y con un 5 % de sólidos en un 
evaporador tipo falling film. El equipo opera al vacío de tal manera que el 
producto evapora a 80 ºC, utilizando vapor con una calidad de 85 a 169,06 
kPa. La concentración final que se desea obtener en el producto es de 40 % de 
sólidos. El producto concentrado sale del evaporador a una velocidad de 3000 
Kg/h. El calor epecífico de la alimentación líquida es de 4,05 KJ.Kg-1.ºC-1 el del 
producto concentrado 3,175 KJ.Kg-1.ºC-1. Para el cálculo asumir como 
despreciable el aumento ebulloscópico. 
 
a) Calcular el vapor necesario y la economía del evaporador si el condensado 
abandona el sistema a 90 ºC. 
b) Consumo de agua del condensador barométrico (taq = 25 ºC). 
 
 
3. Un evaporador de doble efecto en co-corriente se utiliza para concentrar un 
alimento líquido desde 11% de sólidos totales hasta un 50%. La velocidad de 
alimentación es de 10000 kg.h-1 a 20 °C. La ebullición del líquido dentro del 
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UTN FRRe –Tecnología de la Energía Térmica 2017 
segundo efecto tiene lugar en vacío a 70 °C. El vapor se suministra al primer 
efecto a una presión de 198,5 kPa. El condensado es descargado del primer 
efecto a 95 °C y del segundo efecto a 70 °C. El coeficiente global de 
transmisión de calor en el primer efecto es 1000 W.m-2. °C -1 y en el segundo 
efecto 800 W.m-2.°C-1. Los calores específicos del alimento líquido son 3.8, 3.0 
y 2.5 kJ. kg-1.°C-1 al ingreso, en la parte media y a la salida respectivamente. 
Suponer que las áreas y los gradientes de temperatura son iguales en ambos 
efectos. 
 
a) Realizar un esquema del proceso. 
b) Las corrientes y concentraciones intermedias y de salida. 
c) El consumo de vapor de calefacción. 
d) La economía del dúplex. 
e) La superficie de calefacción.