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Desarrollo de un modelo experimental para el coeficiente de transferencia de calor en el proceso de evaporación del jugo de caña de azúcar en un arreglo de película delgada

Resumen

En la industria panelera tradicionalmente se han utilizado pailas para la evaporación del jugo de caña de azúcar (JCA), las cuales presentan problemas de baja eficiencia energética. En el presente estudio se evaluó un evaporador de película en placa plana (EPP) a escala piloto. Al EPP se le adaptaron termopares para la medición de la temperatura del jugo y de la placa, y la concentración de sólidos solubles del JCA se midió con un refractómetro. El rendimiento del evaporador se determinó a través del coeficiente de transferencia de calor en el lado del líquido (h), el cual se relacionó con los parámetros de operación: rata másica de flujo, temperatura de la superficie, temperatura del alimento y concentración del líquido. El coeficiente h se favoreció por una temperatura de la superficie alta y una concentración del alimento baja. Adicionalmente, la disminución de la temperatura del alimento y el incremento del flujo másico del jugo benefició el coeficiente h. La evaporación del JCA en el EPP presentó valores de h entre 140W/m2k y 380W/m2K, los cuales son mayores que en las pailas utilizadas en la industria panelera (11,2W/m2K a 150,5W/m2K, Tiwari et al., 2003), por tanto los resultados muestran una mejora notable para el proceso de evaporación del JCA.