Informe Evaporadores.docx

Universidad Tecnológica Privada de Santa Cruz Facultad de ciencia y tecnología Área productiva Carrera de Ingeniería Mecánica Automotriz y Agroindustrial

TRABAJO DE INVESTIGACION “TRABAJO DE INVESTIGACION DEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE EVAPORACION DE UN INGENIO AZUCARERO DE CAÑA DE AZUCAR”

REALIZADO POR DIEGO RAUL LOPEZ RAMOS DAVID HINOJOSA VASQUEZ LIMBERG LAURA ORTEGA JOSE GABRIEL ROCA ISMAEL ZARATE VARGAS MICHAEL TEJADA JESUS ROLANDO TEJERINA SOSA CESAR GALLADO CALLE MICHAEL SAGREDO

DOCENTE ING. GIORGINA ROJAS

SANTA CRUZ DE LA SIERRA – 15 DE MARZO DEL 2019

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INDICE EVAPORIZADORES ............................................................................................................ 5 INTRODUCCION .......................................................................................................... 5 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 6 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 6 OBJETIVOS ESPECIFICOS ......................................................................................... 6 CAPITULO I ......................................................................................................................... 7 MARCO TEORICO ............................................................................................................... 7 1.1.

FUNDAMENTOS TEORICOS ............................................................................... 7

1.1.1. EVAPORACION ................................................................................................. 7 1.1.2. PRINCIPIO DE LA EVAPORACION ................................................................ 7 1.1.3. EVAPORADOR ................................................................................................... 8 1.1.4. TIPOS DE EVAPORADORES DE PLANTAS DE ENERGÍA........................ 11 1.1.5. EVAPORADORES DE MULTIPLE EFECTO ................................................. 22 1.1.6. EVAPORADORES DE PELÍCULA ASCENDENTE O RISING FILMS ....... 31 1.1.7. EVAPORADOR DE PELICULA DESCENDENTE......................................... 32 1.1.8. EVAPORADORES AL VACIO ........................................................................ 34 1.1.9. TACHOS AL VACIO UTILIZADO PARA LA CRISTALIZACION AL VACIO ...................................................................................................................................... 35 1.2.

MANTENIMIENTO ............................................................................................. 39

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1.2.1.

ELABORACIÓN DEL MANUAL DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO

DEL ÁREA DE EVAPORADORES ........................................................................... 41 1.2.2.

FICHAS TÉCNICAS ..................................................................................... 42

1.2.3.

RUTINAS DE MANTENIMIENTO.............................................................. 42

1.2.4.

RUTINAS DE LUBRICACIÓN .................................................................... 43

Cronograma de mantenimiento .................................................................................... 43 1.2.5.

Estructura del área de evaporación. ................................................................ 43

1.2.6.

Mantenimiento de tanques de deposito .......................................................... 44

1.2.7.

Mantenimiento de calentadores industriales................................................... 45

1.2.8.

Mantenimiento de evaporadores múltiple efecto............................................ 45

1.2.9.

Mantenimiento de bombas industriales .......................................................... 45

1.3.

MODOS DE OPERACIÓN ................................................................................... 48

1.3.1. Aspectos de carácter general .............................................................................. 48 1.3.2. Equipos primarios de evaporación ..................................................................... 49 1.3.3. Equipos de evaporación a múltiple efecto. ......................................................... 50 1.4.

MODOS DE OPERACIÓN PARA EVAPORADORES ...................................... 52

1.4.1.

EVAPORADORES DE SIMPLE EFECTO.................................................. 52

1.4.2.

EVAPORADORES DE MULTIPLE EFECTO ASI ADELANTE ............... 52

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1.4.3.

EVAPORADORES DE EFECTO MULTIPLE CON ALIMENTACION ASIA

ADELANTE ................................................................................................................. 53 1.5.

SEGURIDAD ........................................................................................................ 55

CONCLUSIONES ................................................................................................................ 59 RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 60

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EVAPORIZADORES INTRODUCCION La caña de azúcar ha sido sin lugar a dudas uno de los productos de mayor importancia para el desarrollo comercial del continente americano y europea. El azúcar se consume en todo el mundo, puesto que es una de las principales fuentes de calorías en las dietas de todos los países el azúcar puede obtenerse principalmente a partir de la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Para su obtención se requiere de un largo proceso, desde que la semilla de caña germina hasta que el azúcar se comercializa nacional e internacionalmente. De toda la producción mundial de azúcar, el 70% procede de la caña de azúcar y el 30% restante de la remolacha azucarera. La caña de azúcar está constituida por el tronco de la caña de azúcar está compuesto por una parte sólida llamada fibra y una parte líquida, el Jugo, que contiene agua y sacarosa. En ambas partes también se encuentran otras sustancias en cantidades muy pequeñas.

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Explicar la esencia del funcionamiento de los evaporadores, su mantenimiento y la forma de operaciones con un sistema de seguridad. OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Explicar el principio de funcionamiento del sistema de evaporización.



Explicar los tipos de mantenimiento que se pueden encontrar para el sistema de evaporización.



Explicar el modo de operación y seguridad industrial aplicada.

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CAPITULO I MARCO TEORICO 1.1. FUNDAMENTOS TEORICOS 1.1.1. EVAPORACION La evaporación es una operación unitaria empleada para remover un líquido de una solución, suspensión o emulsión hirviendo alguna porción del líquido. Es así un proceso de separación térmica o de concentración térmica. Nosotros definimos el proceso de evaporación como aquel que comienza con un producto liquido y termina con uno más concentrado, pero aun líquido y aun bombeable y con el concentrado como el producto principal del proceso. •Al proceso físico en sí, que trata del cambio de estado, de líquido a gaseoso en el cual una sustancia se puede separar de otra por su punto de ebullición. •Al paso del estado liquido al estado gaseoso, desde superficies líquidas, o desde el suelo. 1.1.2. PRINCIPIO DE LA EVAPORACION La evaporación es una operación unitaria empleada para remover un líquido de una solución, suspensión o emulsión hirviendo alguna porción del líquido. Es así un proceso de separación térmica o de concentración térmica. Nosotros definimos el proceso de evaporación como aquel que comienza con un producto liquido y termina con uno más concentrado, pero aun líquido y aun bombeable y con el concentrado como el producto principal del proceso. Hay realmente algunos casos donde el componente evaporado, volátil es el producto principal, pero no discutiremos eso aquí. En muchos casos es esencial que el producto sea sujeto a una mínima degradación térmica durante el proceso de evaporación, requiriendo que la

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temperatura y el tiempo de exposición deban ser minimizados. Esto y otros requisitos determinados por las características físicas del producto procesado han dado lugar al desarrollo de un amplio y diverso rango de tipos de evaporadores. Adicional a ello, la solicitud de un uso eficiente de la energía y el minimizar el impacto ambiental, han conducido el desarrollo hacia una configuración de plantas by diseño de equipos verdaderamente innovadores. 1.1.3. EVAPORADOR Se conoce por evaporador al intercambiador de calor donde se produce la transferencia de energía térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo. Su nombre proviene del cambio de estado sufrido por el refrigerante al recibir esta energía, luego de una brusca expansión que reduce su temperatura. Durante el proceso de evaporación, el fluido pasa del estado líquido al gaseoso. Son equipos vaporizantes que utilizan como fuente de energía un vapor latente a una temperatura mayor a la temperatura de vaporización del agua o solución acuosa para concentrar. La evaporación se realiza vaporizando una parte del disolvente para producir una disolución concentrada. Difiere de los generadores de vapor porque la fuente de energía es un vapor y lo que se evapora no necesariamente tiene que ser agua. Se conoce como evaporador, si se evapora agua como vaporizador, si se evapora un producto que no es agua como alcohol, éter, gasolina, etc.

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Fig.1 principio de la evaporación Vapor F

V1

Alimentación

V0

L1

Fig.2 componentes principales de un evaporador

Aplicación. Son utilizados para la obtención de agua desmineralizada para calderas u otros procesos, en las industrias de alimentos y farmacología.

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Componentes Principales. Los componentes principales de un evaporador son A.- Ebullidor Tubular. Es donde ocurre el proceso de ebullición del agua o disolvente producto del calor transmitido por el vapor latente. Por lo general esta constituido por un haz de tubos por donde circula la solución a concentrar y una carcasa por la cual circula el vapor latente. B.- Separador líquido-vapor. Es donde la mezcla líquido-vapor proveniente del ebullidor es separada, obteniendo el líquido concentrado y la fase de vapor. El separador fue diseñado para evitar el arrastre de líquido concentrado en la corriente de vapor. C.- Área de circulación del medio de calentamiento (vapor, electricidad, etc)

Clasificación. Los evaporadores se clasifican en 

Evaporadores de Plantas de Fuerza o Energía.



Evaporadores Químicos.

a) Evaporadores de Plantas de Energía. Son evaporadores que se utilizan en plantas de generación de potencia eléctrica para obtener agua desmineralizada aprovechando extracciones de vapor en turbinas.

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Fig.3 Evaporador horizontal

1.1.4. TIPOS DE EVAPORADORES DE PLANTAS DE ENERGÍA. Evaporadores para agua de reposición para caldera Reponen agua en las calderas. Este es, el proceso de evaporación de más volumen y usualmente se efectúa en un evaporador de simple efecto, aunque ocasionalmente puede usarse un evaporador de doble efecto, dependiendo de las características del ciclo de condensado en la planta de fuerza y la cantidad requerida de agua de compensación. No hay plantas de fuerza modernas que no incluyan este equipo. Evaporadores para agua de proceso producción agua purificada Es agua desmineralizada que se usa en algunos procesos en la planta. Hay- cierto número de industrias que requieren continuamente grandes cantidades de agua destilada. Este tipo de plantas emplea evaporadores de doble, triple o cuádruple efecto y recibe calor ya sea de una purga de la turbina o directamente de la caldera. La selección del número de efectos está correlacionada con los cargos fijos y el costo del vapor de operación. Los evaporadores de múltiple efecto con alimentación paralela no necesitan tener todos los efectos operando simultáneamente, y puede ajustarse si la demanda de agua destilada varía.

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Destiladores de salmuera Son utilizados para obtener agua desmineralizada a partir del agua de mar. Este usa sistemas de evaporación al vacío, la temperatura reducida favorece una baja velocidad de incrustación. Transformadores de calor:

Son sistemas de efecto simple, con una o mas carcasas en

paralelo. Reciben vapor de escape de una turbina o máquina de alta presión. Su propósito es de condensar vapor de agua de una caldera de alta presión que ha pasado a través de una turbina y luego al evaporador. La transferencia de calor se usa para producir grandes cantidades de vapor de proceso. Este tipo es relativamente grande hasta 11000 ft2 de superficie. b) Evaporación de múltiple efectos en plantas de fuerza: Aumenta la calidad del producto que requiere (agua desmineralizada) c) Evaporadores Químicos. Son utilizados para concentrar productos mediante la evaporación del agua.

Tipos de evaporadores Circulación Natural Se usan para requerimientos simples de evaporación. Se emplean unitariamente o en efecto múltiple. a.- Tubos horizontales: Dispuestos en cuerpo cilíndrico o rectangular. No es satisfactorio en líquidos que formen incrustaciones o que depositen sales.

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Fig.4 Evaporador de circulacion natural

Tubos verticales cortos: Pueden ser del tipo calandria, el cual consiste en un haz de tubos verticales colocados entre dos espejos que se remachan en las bridas del cuerpo del evaporador. El vapor fluye por fuera de los tubos, tipo canasta los tubos verticales van colocados en soportes ubicados interiormente en el contenedor metálico. El haz de tubos es desmontable y de fácil limpieza. El principio básico de operación es la eliminación centrífuga de gotas de líquido. Es similar al de tipo calandria, excepto que tiene un haz de tubos desmontable lo que permite un limpieza rápida. El haz de tubos se soporta sobre topes interiores y el derramadero está situado entre el haz de tubos y el cuerpo del evaporador en lugar de en la parte central.Generalmente se diseñan con el fondo cónico y se puede o no

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instalar un agitador para aumentar la circulación. Este tipo se usa para licores que tienen tendencia a la incrustación. Fig. 5 Evaporador de tubos verticales cortos

Tubos verticales largos: Formado por un elemento calefactor tubular para el paso de líquidos a través de los tubos solo una vez, por circulación natural, el vapor entra a través del cinturón del evaporador. Es excelente para líquidos espumosos o que formen natas.

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Fig.6 Evaporador de tubos verticales largos

Estos pueden ser de película ascendente y de película descendente. Evaporador de película descendente: Permiten que los materiales muy sensibles al calor soporten un mínimo de exposición a la superficie caliente, también son buenos para la concentración de productos viscosos, son usados para la concentración de jugo de frutas

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Evaporador de película ascendente: Fig.7 Evaporador de pelicula ascendente

Son típicos los tubos de 1 a 2 pulgadas de diámetro y 3,5 a 10 metros de largo. Como consecuencia de la acción de ebullición el líquido y el vapor ascienden por el interior de los tubos, mientras que el líquido que se separa desciende por gravedad hasta el fondo de los tubos. La alimentación diluida, con frecuencia a temperaturas próximas al ambiente, se introduce en el sistema mezclándose con el líquido que retorna del separador. La mezcla entra por el fondo de los tubos, en el exterior de los cuales condensa vapor de agua. Al comenzar la ebullición se forman burbujas en el líquido, dando lugar a un aumento de la velocidad lineal y de la velocidad de transmisión de calor. Los evaporadores de tubos largos son especialmente eficaces para concentrar líquidos que tienden a formar espuma, puesto que la espuma se rompe cuando la mezcla de vapor y líquido choca a elevada velocidad contra la placa deflector.

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Circulación forzada Se usan para líquidos o soluciones viscosas, corrosivas y en las que se forman sales o productos cristalinos. Fig. 8 Circulación forzada

Definición de Efectos. Al aumentar los efectos, aumenta la calidad del producto que se requiere, por la eliminación continúa del agua. Los evaporadores pueden ser de efecto simple o multi-efectos. Estos arreglos permiten el aprovechamiento del calor del vapor generado en el evaporador.

Evaporadores de un solo paso: 

El líquido de alimentación pasa una sola vez a través de los tubos, desprende el vapor y sale de la unidad como líquido concentrado.

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

Son especialmente útiles para el tratamiento de materiales sensibles al calor, y operando con un vacío elevado se puede mantener el líquido a baja temperatura.



Con un solo paso rápido a través de los tubos el líquido concentrado está durante un corto período de tiempo a la temperatura de evaporación y se puede enfriar bruscamente a medida que abandona el evaporador.



Los evaporadores de película: agitada, ascendente y descendente también pueden operar de esta forma.

Fig.9 Sistema de alimentación al evaporador

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TIPO DE EVAPORADOR

CIRCULACION FORZADA

VERTICALES DE TUBO CORTO

VERTICALES DE TUBO LARGO

TUBO HORIZONTAL

VENTAJAS

*Coeficientes de transferencia de calor elevados. *Circulación positiva. *Libertad relativa de ensuciamiento

*Coeficientes de transferencia de calor elevados con diferencias altas de temperatura. *Espacio superior bajo. *Libertad relativa de ensuciamiento *Eliminación mecánica sencilla de las escamas. *relativamente poso costoso.

*Bajo costo. *Superficie amplia de calentamiento en un cuerpo. *baja retención. *Necesidad de poco espacio de terreno. *Buenos coeficientes de transferencia de calor con diferencias razonables de temperaturas (Película ascendente) *Buenos coeficientes de transferencia de calor a todas las diferencias de temperaturas (Película descendente)

*Espacio superior muy bajo. *Buenos coeficientes de transferencia de calor.

DESVENTAJAS

MEJORES APLICACIONES

*Costo elevado *Energía necesaria para la bomba de circulación. *Tiempo de residencia o retención relativa alto

*Productos cristalinos. *Soluciones corrosivas. *Soluciones viscosas.

*Mala transferencia de calor con diferencias bajas de temperaturas y a Temp. Bajas. *Espacio elevado de terreno y peso alto. *Retención relativamente alta. *Mala transferencia de calor con líquidos viscosos.

*Líquidos limpios. *Productos cristalinos. *Líquidos relativamente no corrosivos, puesto que el cuerpo es grande y costoso, si se construye de materiales que no sean hierro colado o acero dulce. *Soluciones con formación ligera de escamas, que requieren una limpieza mecánica, puesto que los tubos son cortos y de diámetros grandes.

*Espacio superior elevado. *No son adecuados para liq. que forman deposiciones de sales o escamas. *Requiere recirculación para la versión de película descendente

*Con líquidos limpios. *Con líquidos espumosos. *Con soluciones corrosivas. *Con grandes cargas de evaporación. *Con diferencias elevadas de temperatura (Ascendente) Con diferencias bajas de temperaturas (descendentes)

*No son adecuados para los líquidos que dejan deposiciones de sales. *Inapropiados para los líquidos que forman escamas. *Costo elevado.

*Espacio superior elevado. *Pequeña capacidad. Líquidos que no formen deposiciones de sales o escamas.

DIFICULTADES *Atascamiento de de las entradas de los tubos por deposiciones de sales. *Mala circulación, debido a pérdidas de cargas más altas que las esperadas. *Formación de deposiciones de sales, debido a la ebullición en los tubos. *Corrosión y erosión.

*Sensibilidad de las unidades de película ascendente a los cambios de las condiciones operacionales. *Mala distribución de l material de alimentación a las unidades de película descendente.

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1.1.5. EVAPORADORES DE MULTIPLE EFECTO La mayoría de los evaporadores se calientan con vapor de agua que condensa sobre tubos metálicos. Generalmente el vapor es de baja presión, inferior a3 atm absolutas, y con frecuencia el líquido que hierve se encuentra a un vacío moderado, de hasta 0,05 atm absolutas. Al reducir la temperatura de ebullición del líquido aumenta la diferencia de temperatura entre el vapor condensante y el líquido de ebullición y, por tanto, aumenta la velocidad de transmisión de calor en el evaporador. El método general para aumentar la evaporación por kilogramo de vapor de agua utilizando una serie de evaporadores entre el suministro de vapor vivo y el condensador recibe el nombre de evaporación en múltiple efecto. En el cual el vapor procedente de uno de los evaporadores se introduce como alimentación en el elemento calefactor de un segundo evaporador, y el vapor procedente de éste se envía al condensador, la operación recibe el nombre de doble efecto. El calor del vapor de agua original es reutilizado en el segundo efecto, y la evaporación obtenida por unidad de masa del vapor de agua de alimentación al primer efecto es aproximadamente el doble. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. El primer efecto de un evaporador de flujo múltiple es aquél en el que se introduce el vapor vivo y en el que la presión en el espacio de vapor es la más elevada. El último efecto es el que tiene la presión mínima en el espacio de vapor. La presión

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en cada efecto es menor que la del efecto del cual recibe el vapor de agua y superior a la del efecto al cual suministra vapor. Cada efecto, por sí solo, actúa como un evaporador de un solo efecto, y cada uno de ellos tiene una caída de temperatura a través de su superficie de calefacción Correspondiente a la caída de presión en dicho efecto. El acoplamiento de una serie de cuerpos del evaporador en un sistema de múltiple efecto es una cuestión de tuberías de interconexión y no de la estructura de las unidades individuales. La numeración de los efectos es independiente del orden en el que las disoluciones entren como alimentación de los mismos. En figura la alimentación diluida entra en el primer efecto, donde se concentra parcialmente, pasa al segundo efecto para una concentración adicional y, por último, en el tercer efecto alcanza la concentración final.

La disolución concentrada se extrae del tercer efecto mediante una bomba. En la operación en estado estacionario la velocidad es de flujo y las velocidades de evaporación son tales que tanto el disolvente como el soluto no se acumulan ni disminuyen en cada efecto. La concentración, temperatura y velocidad de flujo de la alimentación están ligadas, las presiones en la entrada del vapor vivo y el condensador están establecidas, y todos los niveles

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de las disoluciones se mantienen en cada efecto. Por tanto, todas las concentraciones internas, velocidades de flujo, presiones y temperaturas se mantienen automáticamente constantes por sí mi smas durante la operación del proceso. La concentración de la disolución concentrada solamente se puede modificar cambiando la velocidad de flujo de la alimentación. Si la disolución concentrada es demasiado diluida, se reduce la velocidad de alimentación al primer efecto y, contrariamente, se aumenta si es demasiado concentrada. La concentración en el último efecto y de la disolución concentrada que descarga del mismo alcanzará eventualmente un nuevo estado estacionario para el nivel deseado. La disolución concentrada se extrae del tercer efecto mediante una bomba. En la operación en estado estacionario las velocidades de flujo y las velocidades de evaporación son tales que tanto el disolvente como el soluto no se acumulan ni disminuyen en cada efecto. La concentración, temperatura y velocidad de flujo de la alimentación están ligadas, las presiones en la entrada del vapor vivo y el condensador están establecidas, y todos los niveles de las disoluciones se mantienen en cada efecto. Por tanto, todas las concentraciones internas, velocidades de flujo, presiones y temperaturas se mantienen automáticamente constantes por sí mismas durante la operación del proceso. La concentración de la disolución concentrada solamente se puede modificar cambiando la velocidad de flujo de la alimentación. Si la disolución concentrada es demasiado diluida, se reduce la velocidad de alimentación al primer efecto y, contrariamente, se aumenta si es demasiado concentrada. La concentración en el último efecto y de la disolución concentrada que descarga del mismo alcanzará eventualmente un nuevo estado estacionario para el nivel deseado.

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La superficie de calefacción del primer efecto transmitirá por hora unacantidad de calor dado por la ecuación.q

Si la parte de este calor que va a calentar la alimentación hasta el punto de ebullición se desprecia por el momento, resulta que todo este calor ha de aparecer como calor latente en el vapor que sale del primer efecto. La temperatura del condensado que sale del segundo efecto es muy próxima ala temperatura T, de los valores procedentes del líquido que hierve en este efecto. Por tanto, en la operación en estado estacionario prácticamente todo el calor consumido en crear vapor en el primer efecto será cedido cuando este mismo vapor condense en el segundo efecto. Sin embargo, el calor transmitido en el segundo efecto viene dado por la ecuación.

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Tal como se ha indicado, q1 y q2 son prácticamente iguales, de forma que.

Este mismo razonamiento puede ampliarse, de forma que, aproximadamente.

En la práctica ordinaria las áreas de calefacción de todos los efectos de un evaporador de múltiple efecto son iguales, lo cual conduce a una economía constructiva. Por tanto q, = q2 = q3 la ecuación que da de esta manera.

A partir de aquí se deduce que las caídas de temperatura en un evaporadorde múltiple efecto son, de forma aproximada, inversamente proporcionales alos coeficientes de transmisión de calor.

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Métodos de alimentación para un evaporador de múltipleEfecto Para alimentar un evaporador de múltiple efecto existen varias maneras oformas de realizarlo entre están encontramos las siguientes.  Alimentación directa  Alimentación inversa  Alimentación mixta  Alimentación paralela. -Corrientes de disolución; -corrientes de vapor de agua y vapor condensado.  Alimentación en contracorriente

Alimentación directa: Consiste en introducir mediante una bomba la disolución diluida en el primerefecto y hacerla circular después a través de los demás efectos Laconcentración de la disolución aumenta desde el primer efecto hasta elúltimo. Este modelo de flujo del líquido es el más sencillo. Requiere unabomba para introducir la alimentación en el primer efecto, ya que confrecuencia este efecto está a una presión superior a la atmosférica, y unabomba para extraer la disolución concentrada del último efecto. Sinembargo, el paso de un efecto a otro se realiza sin bombas puesto que elflujo es en el sentido de presiones decrecientes, y todo lo que se requiereson válvulas de control en las líneas de Unión.

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Alimentación Directa

Alimentación inversa: Método común en el que la alimentación diluida se introduce en el últimoefecto y se bombea después a través de los sucesivos efectos hasta elprimero,Este método requiere una bomba entre cada pareja de efectos, además dela bomba de disolución concentrada, ya que el flujo tiene lugar en el sentidode presiones crecientes.La alimentación inversa conduce con frecuencia a una mayor capacidad quela alimentación directa cuando la disolución es viscosa, pero puede produciruna menor economía que la alimentación directa cuando la alimentación estáfría.

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Alimentación mixta: La disolución diluida entra en un efecto intermedio, circula con alimentacióndirecta hasta el extremo de la serie, y después se bombea hacia atrás a losprimeros efectos para conseguir la concentración final. Esta forma deoperar elimina algunas de las bombas que se requieren en la alimentacióninversa y permite realizar la evaporación final a temperatura más elevada.

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Alimentación paralela: En los evaporadores con cristalización, donde se retira una suspensión de cristales y aguas madres, la alimentación se introduce directamente en cada efecto En la alimentación paralela no hay transporte de líquido entre los efectos.

Ventajas Gran utilización del vapor la presión se distribuye el mismo vacío hace que fluyan los concentrados. Inconvenientes La transmisión de calor está dificultada por: U grande, Ts-T1 grande, la u va aumentando y U va disminuyendo. Alimentación en contracorriente: Ventajas Mejora la transmisión de calor, se compensa el gradiente.

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Inconvenientes Hay que colocar bombas para que fluya el concentrado. 1.1.6. EVAPORADORES DE PELÍCULA ASCENDENTE O RISING FILMS Estos operan bajo el principio del termo sifón. La alimentación de producto(A) entra por el fondo de los tubos de calentamiento y al ser calentado el vapor comienza a formarse. La fuerza ascendente de este vapor producido durante la ebullición causa que el líquido y el vapor asciendan en un flujo paralelo. Al mismo tiempo la producción de vapor se incrementa y el producto es presionado como una película delgada hacia las paredes de los tubos, y el líquido sube hacia arriba. Este movimiento co-corriente hacia arriba en contra de la gravedad tiene el efecto benéfico de crear un alto grado de turbulencia en el líquido. Esto es ventajoso durante la evaporación de productos altamente viscosos y productos que tienen una tendencia a ensuciar las superficies de calentamiento.

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1.1.7. EVAPORADOR DE PELICULA DESCENDENTE En los evaporadores de película descendente el producto líquido (A)usualmente entra al evaporador por la parte superior (1) o cabezal del evaporador. En el cabezal, el producto es uniformemente distribuido dentro de los tubos de calentamiento. Una película fina entra a los tubos de calentamiento fluyendo hacia abajo, donde es calentada a temperatura de ebullición y así, es parcialmente evaporada. En la mayoría de los casos es usado vapor (D) para calentar el evaporador. El producto y los vahos, ambos fluyen hacia abajo en un flujo paralelo. Este movimiento de gravedad inducida hacia abajo es aumentado cada vez más por el flujo a cocorriente de vapor. La separación del producto concentrado (C) forma su vapor (B) lo que se lleva a cabo en la parte baja del intercambiador de calor (3) y en el separador (5).

Los evaporadores de película descendente pueden ser operados con diferenciales de temperatura muy bajos entre el medio de calentamiento y el líquido a evaporar y además, tienen tiempos de contacto con el producto muy cortos, justo unos cuantos segundos por paso. Estas características hacen al evaporador de película descendente especialmente adecuado para productos sensibles al calor.

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Ventajas: Costo moderado en la gran mayoría de los evaporadores.  Calefactores de gran superficie en un solo cuerpo.  Bajo tiempo y volúmenes de residencia.  Ocupan poco espacio.  Bajos tiempos de residencia, lo cual permite concentrar productosextremadamente termo-sensibles  Rápida respuesta a cambios en las condiciones de operación.  Arranques y paradas se efectúan rápidamente  Buenos coeficientes de transferencia de calor a diferencias de temperaturas razonables.

Por sus demostradas ventajas, el evaporador de película descendente ha reemplazado prácticamente a otro tipo de evaporadores en muchas industrias. Mientras los evaporadores de circulación natural y de circulación forzada son aun de uso común, los tipos especiales como los evaporadores de tubo en espiral, en contra corriente o con agitación se utilizan solo para aplicaciones muy especiales. Desventajas:

 La mayoría de los evaporadores utilizados poseen gran altura (hasta18 m).  Por lo general, no son apropiados para soluciones precipitantes o incrustantes.

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 Con diferencias de temperaturas pequeñas, sus coeficientes de transferencia de calor son pobres.  Presentan demasiada sensibilidad hacia el cambio en las condiciones de operación. 1.1.8. EVAPORADORES AL VACIO Los evaporadores al vacío son una de las tecnologías más eficaces para la minimización y tratamiento de residuos industriales líquidos en base acuosa. Es una tecnología limpia, segura, muy versátil y con un coste de gestión muy bajo. En muchísimos casos, además, nos puede llevar a la obtención de un sistema de tratamiento con vertido cero. La evaporación al vacío es una de las técnicas más competitivas y eficaces para el tratamiento de aguas residuales industriales cuando las técnicas convencionales no son efectivas o viables. Permiten transformar un efluente residual en dos corrientes, una de residuo concentrado y otra de agua de elevada calidad. Los evaporadores trabajan en condiciones de vacío, así se consigue que la temperatura de ebullición del efluente líquido sea inferior y, por tanto, ahorrar energía y mejorar la eficiencia. Los evaporadores al vacío constituyen una tecnología clave para las situaciones en las que resultante interesante la implantación de un sistema de vertido cero, en el que los efluentes residuales son transformados en un residuo sólido y en agua de calidad, la cual puede ser reutilizada en su totalidad. Dependiendo de sus distintos usos o de criterios geográficos, los evaporadores al vacío pueden recibir diferentes nombres: destiladores al vacío, concentradores al vacío, evaporadores de agua, evaporadores industriales, etc.

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La evaporación al vacío consiste en reducir la presión del interior de la caldera del evaporador por debajo de la presión atmosférica. Esto permite reducir la temperatura de ebullición del líquido a evaporar, lo que reduce la cantidad de calor a aportar/eliminar en el proceso de ebullición y de condensación, además de otras ventajas técnicas como la de poder destilar líquidos con alto punto de ebullición, evitar la descomposición de sustancias sensibles a la temperatura, industria de alimentación: jamones y embutidos, salazones, conservas de pescado y marisco, piscifactorías, pepinillos, aceitunas y otros encurtidos - • industria química y farmacéutica • industria curtido de piel • industria en general: rechazo de ósmosis inversa • industria en general: efluidos de regeneración de Descalcificadora 1.1.9. TACHOS AL VACIO UTILIZADO PARA LA CRISTALIZACION AL VACIO Definicion.Tachos al vacio. Son equipos que se utilizan en la Industria Azucarera para la cocción de la meladura y las mieles provenientes de las centrifugas para obtener los granos de azúcar, proceso que se llama cristalización. La cristalización del azúcar es un proceso demorado que industrialmente se aumenta introduciendo al tacho unos granos de polvillo de azúcar finamente molido. Funciones de los tachos La función del tacho es la producción y desarrollo de cristales satisfactorios de azúcar a partir del jarabe del que se alimenta. Las cualidades deseables del azúcar crudo, están sujetas a la

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influencia de los tachos y de la forma en que se operan. La concentración inicial de los productos que se usan en tachos suele ser de 60 a 65 oBrix, y puede llegar a 74 oBrix en el trabajo de refinería. Las altas densidades disminuyen el consumo de vapor y la duración del ciclo, pero hacen que el control satisfactorio de las operaciones sea cuestión delicada que implica el peligro de la producción de conglomerados y falso grano. Cristalización La cristalización se realiza en los tachos, que son recipientes al vacío de un solo efecto. El material resultante que contiene líquido (miel) y cristales (azúcar) se denomina masa cocida. El trabajo de cristalización se lleva a cabo empleando el sistema de tres cocimientos o templas para lograr la mayor concentración de sacarosa. Diseño Son tanques cilindricos de acero que trabajan al vacio para facilitar la evaporación a bajas temperatura, pueden trabajar bajo un regimen continuo o como una estación independiente. Los Tachos al Vacío están diseñados para una baja carga hidrostática; utiliza templas de alta y baja pureza; diseño de muy bajo volumen de pie de templa y amplia relación superficie calorica/volumen templa. Tipos de Tachos En general, predominan dos tipos de tachos: los de serpentín, que trabajan satisfactoriamente con vapor directo; y los de calandria, que trabajan con vapor de escape a baja presión o con vapores extraídos del primer cuerpo de un múltiple efecto, o de un pre−evaporador. La desventaja del tacho de serpentín es que restringe la economía de vapor que se puede lograr, ya que tiene que trabajar con vapor directo.

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Los tachos de calandria de diseño moderno son muchos más rápidos que los de serpentín, y trabajan mejor. En el Hemisferio Occidental, hace muchos años que nos e fabrican Tachos de Serpentín para ingenios azucareros, y en la actualidad muchas personas los consideran anacrónicos. Tachos de serpentín Los Tachos de serpentín son evaporadores verticales de simple efecto operados al vacío. Su superficie calórica se compone de 6 ó 7 serpentines de cobre a los cuales se admite vapor de 50 a 90 lbs.(3,5 − 3,6 kg/cm2) de presión. Estos serpentines son independientes, y se suelen construir de tubería de cobre de 4 pulgadas de diámetro, enrollada en forma de espiral cónico alto en la periferia exterior y bajo en el centro, con lo que se ajusta a lo forma del fondo del tacho y permite un buen drenaje del vapor condensado. Los serpentines se apoyan y fijan sobre unos soportes, con piezas apropiadas en forma de silletas paras que el cobre no sea dañado por la vibración, expansión y contracción. Tachos de calandria Un tacho de calandria es un evaporador de simple efecto, de diseño especial, dotado de tubos cortos de gran diámetro y un tubo central grade, para facilitar la circulación de la masa cocida pesada y viscosa que se elabora en cochuras llamadas templas. EL jarabe y las melazas, en ciertas proporciones, desarrollan cristales de azúcar. Se comienza por la cobertura de la superficie calórica a un nivel apenas suficiente para lograr que haya circulación, y se termina con la carga completa que constituye la templa, cuyo volumen es el triple del volumen con que se comienza.

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Fondos: El fondo tiene forma cónica, con la válvula de descarga situada en el centro. El ángulo que forman los lados con la horizontal no debe ser menor de 20a. Entre el cono y la calandria, que está colocada inmediatamente arriba, debe haber una sección cilíndrica corta, de no menos de 8 pulgadas d e altura, que permita espacio suficiente para hacer la fijación de los tubos mediante expansión de sus extremos. Alimentación: Si el tacho está provisto de circulación mecánica, la alimentación tiene que llegar hasta la válvula de descarga o cerca de esta válvula, para que sea proyectada hacia el centro, debajo del impelente. Método de nucleación trascendente y local Este método separa las condiciones de nucleación y de crecimiento dentro de un solo recipiente. Se emplea con el fin de cristalizar proteínas cuya solubilidad depende de la temperatura, ajustando la temperatura inicial para inducir la nucleación y modificándola entonces para permitir el crecimiento del cristal. Método de difusión por calor Este método se basa en la manipulación de las condiciones de la solución que contiene la proteína por difusión a través del aire. Se introduce la solución con una concentración no muy elevada de la proteína a estudiar en un circuito cerrado. Una vez en éste, se da una reducción del volumen causada por la vaporización del agua de la solución al aumentar el calor. En el momento en que aumenta la concentración de la proteína, se da la nucleación y, más tarde, la creación de cristales.

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Tacho al vacio para la cristalizacion del azucar

1.2. MANTENIMIENTO La industria azucarera lleva un proceso productivo continuo durante unos pocos meses al año, por lo que sus indicadores cualitativos y cuantitativos resultan vulnerables a las fracciones de tiempo que se pierden como consecuencia de las interrupciones que tienen lugar en el periodo de zafra. Uno de los rubros de interrupciones que más afectan el desenvolvimiento de la zafra lo constituyen las roturas industriales (Colección Geplacea, Manual Mantenimiento Industria del Azúcar). El tiempo perdido durante el proceso industrial de fabricación de azúcar ejerce una influencia negativa, significativa sobre los indicadores generales de producción. Tales como el aprovechamiento de la capacidad potencial, rendimiento industrial y recobrado. Se dan casos en que en algunas plantas no existe organizativamente un servicio de mantenimiento y que el personal empleado en esta labor, está directamente bajo las ordenes del jefe de producción y por lo tanto, los trabajos de mantenimiento y las reparaciones que se efectúen en la planta son consideradas prácticamente como operaciones de producción. Esto es lo que podríamos llamar mantenimiento cautivo. El caso opuesto, es el funcionamiento de un

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sistema de mantenimiento totalmente autónomo e independiente pero totalmente coordinado con todos los medios productivos y de dirección de la empresa, esto es lo que llamaremos mantenimiento autónomo. Un factor importante en el aumento de la productividad del trabajo lo constituye la conservación de las máquinas y equipos con que cuenta la fábrica o unidad y en la medida en que logremos evitar que los equipos se paralicen por roturas, asegurarnos proporcionalmente la productividad de la capacidad instalada. En ocasiones, al romperse un equipo, trae como consecuencia la paralización de otros que en conjunto determinan el proceso productivo. Si tenemos en cuenta los resultados negativos que implica esa paralización, debemos tratar de reducir en la medida de nuestras posibilidades el número de roturas.

El mantenimiento en la industria azucarera se efectúa en dos ciclos: Reparación (prezafra) y en Operación (Zafra). La principal ventaja que ofrece el mantenimiento, esta en darle continuidad a los procesos productivos durante el período de zafra en las condiciones deseadas, de las cuales la empresa obtiene las utilidades económicas, produciendo su sostenibilidad en el difícil mercado azucarero.

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1.2.1. ELABORACIÓN

DEL

MANUAL

DE

MANTENIMIENTO

PREVENTIVO DEL ÁREA DE EVAPORADORES Listado del equipo Primeramente se genero un listado de elementos (listado A) luego uno de elementos con sus respectivos equipos (listado B) del área de preparación de la fábrica. Se tomo como elementos a los equipos grandes en donde circula el producto durante su proceso y a los accesorios auxiliares que forman parte de estos elementos se les llamo equipos, es así como un elemento podría tener varios equipos, por ejemplo: el canal de lavado uno, es un elemento y cuenta con equipos auxiliares, uno de estos equipos auxiliares es la bomba de envió, que sirve para enviar el agua por el canal para que circule la fruta, también el motor eléctrico que impulsa la bomba, etc. Codificación La codificación se hizo primeramente asignando un código a los elementos y equipos iguales del área de preparación (código general), de esta forma para distinguir a los equipos se hace por medio de un código asignado, por ejemplo los intercambiadores tienen un código asignado solo para intercambiadores, los motores de igual forma y así toda el área. Seguidamente de esto se separaron las cuatro áreas del área general de preparación asignándole un código a cada una de ellas (código de área) por ejemplo al área de fajas de molienda se le asigno el código FM al área de evaporador se le asigno el código EV y así las demás áreas.

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1.2.2. FICHAS TÉCNICAS Se elaboró una ficha técnica para cada uno de los elementos y equipos del área de Evaporación, recaudando la mayor información posible de cada uno de ellos, primeramente, a cada ficha se le coloco el código que distingue a cada equipo de los demás, se tomó una fotografía a cada uno de ellos para tener una imagen física del equipo y de la condición del mismo. 1.2.3. RUTINAS DE MANTENIMIENTO Las rutinas de mantenimiento se elaboraron generalizadas para que una misma sirva para todos los equipos iguales o similares, por ejemplo, la rutina hecha para las bombas centrífugas, es una misma que aplica a todas las bombas centrífugas grandes y pequeñas. Las rutinas se elaboraron desde lo más general como una inspección visual, medición de temperatura, hasta lo más específico como el cambio de piezas (el cambio de piezas se especifica en las rutinas anuales en equipo que lo merezca). 

Revisión del estado físico de las chumaceras:



Revisar el estado físico de poleas:



Chequear estado físico de los ejes:



Revisión del estado de las cuchillas:

Se asignaron siete ciclos para las diferentes rutinas: semanal, quincenal, mensual, bimensual, trimestral, semestral, anual. Dependiendo de la necesidad que presente el equipo se elaboraron dos o tres ciclos de rutinas para dar un buen servicio al equipo.

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1.2.4. RUTINAS DE LUBRICACIÓN Uno de los pilares del mantenimiento de la maquinaria para alargar su vida es la lubricación, es tan importante que esta puede definir que una maquinaria falle rápidamente o que su vida sea muy larga y que el servicio prestado sea eficiente. Dicha rutina de lubricación no se incluye en las rutinas de mantenimiento por qué se debe de supervisar a diario teniendo el debido cuidado. En estas rutinas se especifica lo siguiente:

Cronograma de mantenimiento En el mantenimiento preventivo es muy importante planificar y programar para trabajar conjuntamente con otros departamentos dentro de la empresa, esto porque en ocasiones la maquinaria puede parar y ocasiones que no, la forma de aprovechar al máximo el tiempo y la mano de obra con la que se cuenta es por medio de planificación, la cual se hace por medio de un cronograma de mantenimiento. 1.2.5. Estructura del área de evaporación. El área de evaporación se compone de los siguientes elementos: • Tanque de jugo clarificado. • Calentadores de jugo clarificado. • Evaporadores primarios a simple o doble efecto. • Evaporadores a múltiple efecto. • Bombas de meladura. • Bombas de jugo clarificado.

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• Bombas de agua condensada o de retorno • Condensadores 1.2.6. Mantenimiento de tanques de deposito Prevención de fugas y derrames Las fugas y derrames de los tanques de almacenamiento superficiales (AST) han tenido un mayor impacto en el cambio del rumbo de las regulaciones de los tanques y se regirá en el diseño y operación de los tanques, así como cualquier otro factor. Las Fugas y derrames han tenido un impacto ambiental considerable. No sólo en la salud pública localizada y temas sociales, sino también en la opinión pública, Debido a que se asocian con las aguas subterráneas y esta a su vez se relaciona con los suministros públicos de agua y de riego, es una reacción natural a que las personas tenga poca tolerancia para los accidentes ambientales.

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1.2.7. Mantenimiento de calentadores industriales Inspecciones visuales La acumulación de contaminación y sedimentos, las conexiones flojas y otros problemas pueden reducir la eficiencia de los calentadores de fluido térmico. Realizar revisiones de mantenimiento y limpiezas periódicas evita que ocurran estos problemas, o ayuda a abordarlos a tiempo, para que no haya ninguna posibilidad de que se agraven los problemas. Las inspecciones visuales son una herramienta valiosa para evitar problemas incipientes en el calentador y una parte clave del mantenimiento de rutina. Además del mantenimiento de rutina, se recomienda que un profesional realice inspecciones anualmente. Contrate a un profesional para inspeccionar la unidad y asegurarse de que todo funcione correctamente. 1.2.8. Mantenimiento de evaporadores múltiple efecto Para alcanzar estos objetivos es necesario que se materialicen los aspectos técnicos siguientes: 

Mantener un estricto control sobre la operación, estado de limpieza de las superficies de transferencia de calor y el mantenimiento de la estación evaporadora.



Explotar al máximo las extracciones instaladas.



Recuperar las aguas condensadas en su mayoría como puras y a la mayor temperatura posible.



Que el aislamiento térmico de los vasos esté en óptimas condiciones.



Que todo el vapor de uso del proceso esté atemperado. 1.2.9. Mantenimiento de bombas industriales

Las partes de la bomba que se ven más afectadas por estos factores son:

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

Impulsor: Las carcasas e impulsores de las bombas están sujetos al desgaste por sólidos, lodo, cavitación y ataque químico. Cada uno de estos puede desgastar secciones del impulsor.



Caja del Prensa Estopa: Algunos de los problemas más comunes incluyen corrosión y agripamiento de las tuercas del acoplamiento; vibración y aflojamiento de los vástagos de la carcasa; corrosión dentro del conector; fugas entre la junta y la carcasa.



Carcasa: Los desafíos son evitar corrosión y agripamiento de los vástagos de la espiral de la bomba y proteger/ reconstruir las áreas desgastadas.

Operaciones: 

Monitorizar las temperaturas de los cojinetes, el nivel de lubricante y la vibración. Para comprobar la verificación el lubricante debe ser transparente y sin signos de formación de espuma.



Revise cualquier enfriamiento de agua para una operación efectiva. Diferencial de prueba manual en enfriadores, chaquetas e intercambiadores, si es necesario Desarme y limpie.



Los sellos mecánicos no deberían mostrar signos de fugas visibles. Algunas fugas en el empaque son normales, pero esto no debe exceder una tasa de aproximadamente 40 a 60 gotas por minuto.



Observar si hay vibración en la bomba, ya que si es excesiva puede ser el resultado de un cambio en la alineación de la bomba o resonancias de cavitación entre la bomba, su base o las válvulas ubicadas en las líneas de succión y / o descarga.



Diariamente Verifique la operatividad del trazado de calor generado, debido al embalaje.

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

Monitorizar los cambios en el nivel de presión, ya que una disminución gradual en la presión de cabeza desarrollada de la bomba puede indicar que la holgura del impulsor se ha ampliado.

Mantenimiento de condensadores industriales Las pérdidas atribuidas a grietas o suciedad en los condensadores continúan aumentando en la industria de generación y alcanzan cifras multimillonarias. Si invertimos en un correcto plan de mantenimiento podemos reducir sensiblemente estos costes operacionales, de ello hablamos en este artículo. El mantenimiento de unos tubos de condensador limpios es de vital importancia para la operación de una planta de generación. Los tubos del condensador pueden llegar a estar ligeramente sucios con depósitos orgánicos blandos o con escalas severas debidas a minerales duros que son difíciles de quitar. El éxito en la limpieza del condensador requiere seleccionar la tecnología de limpieza apropiada para unas condiciones de ensuciamiento o fouling específicas. Prevención del fouling Las opciones para prevenir el fouling pueden clasificarse de acuerdo a las operaciones de planta en off-line y on-line. Los métodos para retirar off-line incluyen métodos químicos (disoluciones ácidas o quelatos) y métodos mecánicos (limpiadores de tubos plásticos o metálicos, cepillos o agua a alta presión). Las medidas preventivas online incluyen tratamientos químicos (inhibición de la corrosión y escalas, dispersantes, y biocidas) y recirculación continua de sponge bulls para retirar depósitos blandos en la pared interior de los tubos del condensador.

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1.3. MODOS DE OPERACIÓN Composición del área. Puesta en marcha de equipos de evaporación a simple y múltiple efecto. 1.3.1. Aspectos de carácter general La estación evaporadora es la responsable de concentrar el jugo y convertirlo en melado por la acción del vapor bajo el principio del múltiple efecto, descubierto por el Norteamericano Robert Riellux y se define como el centro de balance energético de los ingenios, pues ella recibe vapores de escape de alta presión y entrega vapores vegetales a calentadores y tachos; por ello, su operación, limpieza y mantenimiento están estrechamente vinculadas a la eficiencia energética del ingenio. Los ingenios productores de azúcar de caña, se balancean energéticamente a partir de esquemas de evaporación y calentamiento adecuados a los esquemas de producción establecidos, con consumos de vapor del orden del 38 al 49 % en peso de la caña, ello se debe a que ella es la responsable de evaporar entre el 70 y el 75 % de todo el agua presente en el jugo clarificado. Para alcanzar estos objetivos es necesario que se materialicen los aspectos técnicos siguientes: 

Mantener un estricto control sobre la operación, estado de limpieza de las superficies de transferencia de calor y el mantenimiento de la estación evaporadora.



Explotar al máximo las extracciones instaladas.



Recuperar las aguas condensadas en su mayoría como puras y a la mayor temperatura posible.



Que el aislamiento térmico de los vasos esté en óptimas condiciones.



Que todo el vapor de uso del proceso esté atemperado. 48

La composición y diseño de la estación de evaporación es muy variada y está condicionada en lo fundamental a los aspectos tecnológicos siguientes: 

Nivel de las presiones del vapor vivo o directo y del escape, de los motores primarios.



Diseño de los equipos evaporadores.



Excedentes de electricidad para la venta a la red pública, entregas de vapor a otras plantas, etc.

El objetivo es evaporar la mayor cantidad de agua con la menor cantidad de vapor así como producir excedentes de bagazo que den la posibilidad de mantener en operación la casa de calderas en paradas cortas. 1.3.2. Equipos primarios de evaporación Verifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y a continuación prosiga con la secuencia siguiente: a) Abrase la válvula de la tubería de desalojo a la atmósfera y tómese jugo hasta que este alcance la mitad de la altura de los tubos de la calandria, si no existe demanda de vapor en ese momento en los equipos receptores. De lo contrario la válvula permanecerá cerrada. b) Verifíquese que están totalmente abiertas las válvulas de salida de gases incondensables y de aguas condensadas y a continuación ábrase la válvula de vapor de calefacción. c) Una vez comenzada la ebullición, procédase a la alimentación de jugo en forma continua y su extracción hacia los múltiples efectos correspondientes al esquema de jugo del ingenio.

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d) Abrase la válvula de la línea de extracción de los vapores hacia los equipos receptores en consecuencia con el esquema de evaporación del ingenio y ciérrese el desalojo hacia la atmósfera. 5.- Una vez normalizada la operación cámbiese la salida de los condensados hacia el sistema de condensados puros, previa comprobación por el laboratorio o por el sistema automático de detección. 1.3.3. Equipos de evaporación a múltiple efecto. Se incluyen en este epígrafe, triples, cuádruples y quíntuples efectos. Verifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y a continuación prosiga con la secuencia siguiente: 1.- Una vez puesta en marcha la bomba de vacío, procédase a formar vacío en el último vaso; véase el epígrafe 3.03.00 de este Manual de Operaciones.

Una vez que el vacío alcance

un valor en el intervalo de 12 a 15 plg. (30.5 a 38.0 cm) de Hg, ábrase la válvula de agua de inyección al condensador y procédase a formar vacío en los demás vasos por medio de las líneas y válvulas de gases incondensables. 2.- Iníciese la alimentación de jugo al primer vaso y cuando alcance el nivel aproximado a las 8 plg (200 mm) por debajo de la placa superior de la calandria ábrase la válvula de comunicación con el segundo vaso, manteniendo estable el primero. Al comenzar este segundo vaso a tomar jugo ábrase cuidadosa y lentamente la válvula de alimentación de vapor de escape al primer vaso. 3.- Al observarse ebullición en el segundo vaso, espérese a que el nivel de jugo alcance la altura correspondiente a un nivel estático entre 1/3 y 1/2 de la calandria y procédase a abrir

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la válvula de comunicación al tercer vaso. Repítase el procedimiento hasta llegar al vaso melador. 4.- Cuando se observen salpicaduras sobre las lucetas inferiores del vaso melador (último vaso), auméntese la aplicación de vapor al primer vaso del evaporador cuidando que el nivel de jugo en éste no exceda de la mitad de la altura de los tubos para evitar así la ocurrencia de arrastres que contaminen el agua condensada. En paralelo pónganse en marcha los equipos de extracción de agua de retorno y obsérvense los indicadores de nivel en las calandrias para comprobar que no existan retenciones. 5.- Una vez que el evaporador esté cargado, ciérrese la alimentación de jugo al primer vaso y las válvulas de intercomunicación entre ellos, hasta que comiencen a disminuir los niveles de jugo por efecto de la evaporación. Reiníciese entonces la corrida de jugo en toda la batería comenzando por el primer vaso y regúlese de tal forma que se compense la pérdida de jugo por evaporación y se mantengan los niveles estáticos en cada vaso a 1/3 de la calandria. 6.- Mídase la densidad de la meladura y cuando alcance el rango establecido póngase en marcha la bomba de extracción de la misma e iníciese la alimentación continua y regulada de jugo al evaporador hasta lograr la estabilidad en la operación del mismo. 7.- Finalmente regúlese la salida de incondensables en las calandrias. En el primer vaso sólo debe escapar a la atmósfera una leve lengüeta de vapor, con lo que se garantiza una adecuada evacuación de los gases. En las calandrias al vacío es posible precisar la regulación por medio de la comparación de la temperatura de los gases antes de la válvula de regulación con la temperatura del vapor en 51

la calandria (o cuerpo anterior). Una diferencia de 2.5 a 3.0 C por debajo de la temperatura del vapor se considera óptima. Toda la operación de puesta en marcha debe coordinarse de forma tal que ella se ejecute en un tiempo no mayor de 45 a 60 min. 1.4. MODOS DE OPERACIÓN PARA EVAPORADORES 1.4.1. EVAPORADORES DE SIMPLE EFECTO En la operación de efecto simple se usa un solo evaporador (Fig. 3.64). La alimentación entra para ser calentado hasta la temperatura de ebullición del efecto, correspondiente a la presión de operación. El solvente se evapora y es removido como vapor. La solución concentrada que sale del evaporador es conocida como licor concentrado o líquido del proceso.

1.4.2. EVAPORADORES DE MULTIPLE EFECTO ASI ADELANTE En la operación de efecto múltiple, se conectan varios evaporadores en serie. En evaporadores de efecto múltiple de alimentación hacia delante, el gas o vapor producido en

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el primer efecto se introduce a la camisa de vapor del segundo efecto y así se convierte en el medio de calentamiento para el segundo efecto (Fig. 3.65).

Similarmente el vapor del segundo efecto se convierte en el vapor del tercer efecto. En el caso del licor concentrado, el licor que sale del primer efecto se convierte en el alimento para el segundo efecto. Por cada efecto agregado al sistema, se evapora un Kg adicional de solvente por cada Kg de vapor de agua alimentado al primer efecto, este permite un aumento de la economía de vapor de agua, el cual se logra a expensas de una mayor inversión en equipo. En la operación de alimentación hacia adelante, es necesario que cada efecto se opere a una presión más baja y las temperaturas de ebullición disminuyen también, permitiendo la transferencia de calor. Esta operación se emplea cuando la alimentación esta caliente o el producto concentrado final puede dañarse térmicamente. 1.4.3. EVAPORADORES DE EFECTO MULTIPLE CON ALIMENTACION ASIA ADELANTE En evaporadores de efecto múltiple con alimentación en retroceso, la alimentación entra en el último efecto, que es el más frío, y continúa hacia atrás hasta que el producto concentrado sale por el primer efecto.

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Este método de alimentación en retroceso tiene ventajas cuando la alimentación es fría, pues la cantidad de líquido que debe calentarse a temperaturas más altas en el seguido y el primer efecto es más pequeña. Sin embargo, es necesario usar bombas en cada efecto, pues el flujo va de baja a alta presión. Este método también es muy útil cuando el producto concentrado es bastante viscoso. Las altas temperaturas de los primeros efectos reducen la viscosidad y permiten una mejor transferencia de calor.

La alimentación en paralelo en evaporadores de múltiple efecto implica la adición de alimentación nueva y extracción de producto concentrado en cada uno de los efectos. El vapor de cada efecto se usa para calentar el siguiente. Este método de operación se utiliza principalmente cuando la alimentación está casi saturada y el producto son cristales sólidos, tal como sucede en la evaporación de salmueras para la producción de sal.

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1.5. SEGURIDAD La Seguridad Industrial es un campo necesario y obligatorio en toda empresa en el que se estudian, aplican y renuevas constantemente los procesos mediante los cuales se minimizan los riesgos en la industria. Toda industria debe tener la responsabilidad para cumplir con una serie de normas y condiciones que deben prestarle a sus trabajadores con el fin de darles garantía de su seguridad y protección. Por ejemplo, en una empresa en la que se elaboren productos químicos el empleado debe estar protegido contra radiación, alguna fuga de un liquido toxico o inhalaciones de gases contaminantes. Toda empresa de químicos debe proveer a sus trabajadores de las máximas protecciones para evitar algún accidente. Esa es básicamente la función de la seguridad industrial.

1. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL • El hombre desde la antigüedad ha utilizado elementos de protección personal... • En la actualidad continuamos utilizando E.P.P en gran variedad de materiales dependiendo el tipo de actividad que se realice... • Los E.P.P son elementos ajenos a nuestro cuerpo, para usarlos debemos familiarizarnos con ellos... 2. QUE ES UN E.P.P. Es un artículo diseñado para actuar como barrera que protege el cuerpo o una extremidad del trabajador, de golpes, caídas, abrasiones, punciones y heridas, o en un elemento que absorbe o retiene una sustancia o radiación nociva evitando que se lesione o enferme.

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3. PROTECCIÓN PARA LA CABEZA • Las lesiones mas frecuentes que se presentan en la industria son: • Lesiones en el cuero cabelludo • Lesiones cerebrales • Fractura de cráneo o vértebras del cuello • Perforación de cráneo (objeto punzante). • Casco de seguridad, Gorros 4. PROTECCIÓN AUDITIVA • En la industria, el ruido es un fenómeno que esta presente en la mayoría de las actividades... • Tapones de inserción: Tipo tapón, esponjosos desechables, anatómicos. • Protectores auditivo tipo copa. 5. PROTECTORES FACIALES • Se emplean básicamente para evitar que se lesione la cara el trabajador o evitar que material biológico entre en contacto con la piel. • Se fabrican en material plástico, malla metálica. 6. PROTECCIÓN PARA OJOS • Son frecuentes: la gravedad varía desde una ligera irritación hasta la destrucción. • Un golpe, hemorragias, dislocación del cristalino, laceración en el globo, laceración en el párpado. • Monogafas, anteojos, caretas. 7. PROTECCIÓN PARA LAS MANOS • Las manos son los instrumentos mas sofisticados que existen en nuestro planeta... • Las exponemos a variedad de riesgos: – Atrapamientos mecánicos – Abrasiones – Cortes – Irritaciones en la piel – Electrocución • Guantes en: material natural, en malla metálica, neopreno. • Protegen de: sustancias químicas, contacto eléctrico, Limpieza. 8. PROTECCIÓN RESPIRATORIA • Son elementos que poseen un dispositivo que purifica el aire, removiendo los contaminantes por medios mecánicos (filtran) • Pueden estar conformados por un elemento que cubre la nariz y la boca, o máscara completa ( con suministro de aire )

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9. PARA TRABAJOS EN ALTURAS • Este tipo de E.P.P. Debe ser utilizado durante el desarrollo de trabajos donde existe la posibilidad de caída de diferentes niveles. • La fuerza de impacto desarrollada en una caída depende principalmente de : – El peso del trabajador – La distancia de la caída – El efecto de detención de la caída. • Los arnés deben ser revisados periódicamente para detectar deterioros. 10. PROTECCIÓN PARA LOS PIES • Se clasifican en 4 grupos principales: – Calzado con puntera donde se requiere manipular objetos pesado. – Calzado con suela conductora para ambientes con atmósferas explosivas. – Calzado para trabajados en fundición No tiene cordones, la parte superior del calzado debe estar cubierta ( con el pantalón o polainas ). – Para trabajos con electricidad (dieléctricas) 11. VESTIDOS PARA EL TRABAJO • Pueden encontrarse variedad de riesgos. Hay vestidos especiales para proteger al trabajador de estos riesgos y cuyo objetivo es reducir los efectos: • Protección contra el calor.(aluminizadas, ignifugas ) • Protección contra ácidos. • Trajes y overoles corrientes. • Ropa blanca. ( riesgos biológicos) • Protección en áreas estériles. 12. MANTENIMIENTO DE LOS E.P.P. • Los E.P.P no solo están expuestos a ser contaminados por los agentes presentes en el ambiente de trabajo, sino también por la grasa humana y el sudor. • Deben ser lavados con agua y detergente (dependiendo de las recomendaciones del fabricante) 13. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP) Seguridad, manejo y cuidado de los EPP. Cómo seleccionarlos y fomentar su uso. EMPRESA FACILITADOR: XXX

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Profesional en Salud Ocupacional Licencia en Salud Ocupacional No. XXX Distribuidor ARL SURA FECHA: CIUDAD XX 14. ACUERDOS: 1.Celular en silencio o vibrador. 2.Escuchar atentamente. 3.Participar activamente. 4.Preguntas todas. 5.Sugerencias todas 6.Disfrutar del proceso. 7.Mantener actitud de aprendizaje. 8.Utilizar los EPP durante todo mi turno.

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CONCLUSIONES



Se pudo demostrar y Explicar el sistema de evaporación de la industria azucarera y todo su proceso de la cristalización .



También se pudo demostrar los tipos de mantenimientos que se puede realizar a los evaporadores .



Como también se pudo explicar el modo de operación para los evaporadores y el sistema de seguridad que se debe obtener y el manejo de los evaporadores industriales.

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RECOMENDACIONES



Se recomienda realizar unas practicas en capo en una planta industrial para poder poner en practica lo aprendido y poder conocer mas el sistema de la evaporización.



Se recomienda realizar una investigación mas profunda como ser el mantenimiento detallado para cada equipo desde las tuberías hasta los mas minimos detalles como ser las válvulas y las electroválvulas.

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BIBLIOGRAFIA -

MANUAL DEL INGENIERO MECANICO / MARKS / EVAPORADORES. MANUAL DEL CONSTRUCTOR DE MAQUINAS / DUBBLE. www.es.wikipedia.org/wiki/Evaporadores FUNCIONAMIENTO DE LOS EVAPORADORES / PDF/ MANUEL VILLEGAS.

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