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Dimensionamiento de los cuerpos de un sistema de evaporación de múltiple efecto para la producción de mieles a partir de jugos de caña

Resumen

En este proyecto se realizó una evaluación experimental de un sistema de evaporación de triple efecto con una capacidad de producción de 50 Kg/h de panela. Se determinó el rango de condiciones (presión de vapor, flujo de jugo alimentado al primer efecto y presión de vacío en el segundo efecto) que permitieron una operación estable del equipo. A partir de estos datos, se halló el valor de los coeficientes globales de transferencia de calor para cada efecto y se determinó una correlación en función de sólidos solubles totales y temperatura. Después se desarrolló una estrategia para el dimensionamiento de los cuerpos de un sistema de evaporación de múltiple efecto, con base en un algoritmo hallado en la literatura y en los parámetros estándar establecidos para el diseño de intercambiadores de calor. El algoritmo permitió realizar el cálculo de áreas, y fue modificado utilizando correlaciones para elevación del punto de ebullición, capacidad calorífica y coeficiente global de transferencia de calor, halladas experimentalmente para jugos de caña. De acuerdo a los parámetros estándar mencionados anteriormente, se creó un algoritmo para determinar las dimensiones de tubos y coraza. Estos algoritmos fueron utilizados en la elaboración de la herramienta computacional MULTIDIMP, creada en Excel® con un entorno en Visual Basic que calcula las dimensiones de los cuerpos de un sistema de evaporación de múltiple efecto (de tres a diez efectos) a las condiciones de operación deseadas por el usuario.