Diseño de un evaporador para la concentración de jugos de frutas - Espol (2017)
Actualmente en el Ecuador existen empresas dedicadas a la producción de concentrados de jugos de frutas, lo cual les permite disminuir espacios de almacenamiento, empaquetado y traslado de estos productos. Sin embargo, tienen limitantes en cuanto adquisición de los equipos utilizados para este proceso, ya que estos normalmente son importados a costos que no siempre pueden ser cubiertos por compañías de pequeñas y mediana escala. Además, los procesos de concentración se deben realizar sin provocar pérdidas considerables de valor sensorial y nutricional, por lo cual no cualquier taller se encarga de diseñar estos equipos. Es por esto que se diseñó térmica como mecánicamente un Evaporador de Película Descendente, el cual cumple con los requisitos de operación para obtener la concentración de jugos de frutas. A lo largo de este proyecto se desarrollan los cálculos con las propiedades del jugo de maracuyá. Se calculó el área de transferencia de calor como carga térmica necesaria para concentrar jugo de maracuyá. Se determinaron espesores mínimos de planchas para los elementos mecánico constituyentes del Evaporador. Finalmente se concluyó que se necesita entregar 524,8 kW de energía térmica mediante vapor saturado a 45 psi para concentrar 3000 kg/h de jugo de maracuyá de 15°Brix a 20°Brix. Tomando una distribución de superficie de tubos circulares se obtuvo un coeficiente global de transferencia de calor de 1054 /2 dentro del intervalo sugerido. Se determinó a partir de varios cálculos e iteraciones, variando parámetros como el número de tubos y área de transferencia de calor, que la longitud apropiada es de 3 m con número total de 30 tubos dispuestos de manera vertical en arreglo triangular. Se logró el diseño mecánico del Evaporador con éxito, calculando espesores y presiones máximas admisibles. Todos los valores mínimos obtenidos fueron en base a la norma TEMA, ASME y Manual para Recipientes a presión.