Evaporadores de uso común en el procesamiento de aloe
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El proceso de evaporación está diseñado para concentrar productos alimenticios hirviendo el agua no deseada. El objetivo es que el procesador de alimentos recupere el producto concentrado con el nivel deseado de contenido sólido y con la calidad de producto deseada.
Para determinar qué tipo de evaporador necesitará, es necesario responder varias preguntas.
- ¿El evaporador es el más adecuado para el proceso que se requiere?
- ¿Está el evaporador diseñado para el uso más eficiente y económico?
- ¿Cuáles son las limitaciones de espacio en la instalación de proceso propuesta?
- ¿Cuáles son las limitaciones de capital del operador?
- ¿Cuántas horas al día se va a utilizar el evaporador?
Evaporador de efecto único
Evaporador multiefecto
Para aumentar la estabilidad y también mejorar la eficiencia en el almacenamiento y transporte, es deseable concentrar Aloe. Los productos finales que se comercializan actualmente en forma líquida varían desde 5 veces concentrados (5X) hasta 40X. Sin embargo, dado que el Aloe es sensible al calor, la concentración debe realizarse a la temperatura más baja posible. Existen numerosos diseños de evaporadores que funcionan en alto vacío para facilitar la evaporación del agua a baja temperatura. Aquí también es importante maximizar la eficiencia de la transferencia de calor para reducir el costo operativo de la unidad, por lo tanto, se colocan varias cámaras de evaporación en serie y los gases calientes evaporados de la primera van a calentar la segunda y así sucesivamente. A esto se le llama evaporador de efectos múltiples. Cuantos más efectos, más eficiente será la operación. La temperatura de funcionamiento típica es de aproximadamente 140 °F (60 °C).
Evaporador de película ascendente
El evaporador de película ascendente fue uno de los primeros evaporadores de funcionamiento continuo que se utilizó en la industria alimentaria. Este sistema utiliza un haz de tubos verticales con vapor condensado en su superficie exterior. El líquido en el interior del tubo se lleva a ebullición y el vapor generado forma un núcleo en el centro del tubo. A medida que el fluido sube por el tubo, se forma más vapor, lo que da como resultado una velocidad central más alta que fuerza al líquido restante hacia la pared del tubo. Las velocidades de vapor más altas, a su vez, dan como resultado una película líquida más delgada y que se mueve más rápidamente. Esto proporciona coeficientes de transferencia de calor más altos y un tiempo de residencia del producto más corto.
El evaporador de película ascendente ha mejorado enormemente la calidad del producto con respecto a los tipos de evaporadores anteriores. Además, los coeficientes de transferencia de calor más altos han dado como resultado menores requisitos de área de transferencia de calor, lo que resulta en una menor inversión de capital inicial.
Evaporador de película descendente
La distribución del producto de película descendente generalmente se basa en el uso de una placa perforada colocada sobre el haz de tubos superior de la calandria. El principal problema en este diseño es descubrir cómo diseñar para una distribución uniforme del líquido en cada uno de los tubos. Una vez diseñado, la distribución del líquido a cada tubo a menudo se mejora aún más generando vapor instantáneo en este punto. El evaporador de película descendente tiene la ventaja de que la película "va con la gravedad" en lugar de contra ella. Esto da como resultado una película más delgada y de movimiento más rápido y da lugar a un tiempo de contacto con el producto aún más corto y a una mejora adicional en el valor del coeficiente de transferencia de calor.
Una ventaja que tienen los evaporadores de película descendente sobre los evaporadores de película ascendente es la eficiencia. El evaporador de película ascendente requiere una fuerza de película impulsora y requiere una diferencia de temperatura de al menos 25 grados F a través de la superficie de calentamiento. Por el contrario, el evaporador de película descendente no tiene una limitación de fuerza motriz, lo que permite utilizar un mayor número de efectos del evaporador dentro de los mismos límites operativos generales. Sin embargo, utilizando la técnica de la película descendente, es factible tener 6 o más efectos.
Evaporador de película ascendente/descendente
El evaporador de película ascendente/descendente es una combinación del evaporador de película ascendente y descendente. Tiene facilidad de distribución de líquido de la unidad de película ascendente y requiere requisitos de espacio libre más bajos ya sea del evaporador de película ascendente o descendente. Esto se logró por dos razones. En primer lugar, el haz de tubos tiene aproximadamente la mitad de la altura de un evaporador de película ascendente o descendente y, en segundo lugar, el separador de vapor está colocado en el fondo de la calandria.
