Objetivo:

Realizar el diagrama DTI (Diagrama de Tubería e Instrumentación) de un Evaporador de Simple Efecto para conocer a profundidad la interacción de los elementos que conforman así como su funcionamiento.

Introducción:

Diagramas de tubería e instrumentación (DTI´s)

Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. El DTI es el elemento más importante en el proceso debido a que nos permite alcanzar los siguientes objetivos:

•Definir y organizar un proyecto. •Entender el funcionamiento del

proceso. •Mantener en control la construcción de

cualquier proyecto. •Mantener un registro de lo que fue

acordado y aprobado formalmente para la construcción.

•Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s.

Normas ISA

Las normas ISA ANSI/ISA-5.1-1984 (R1992) e ISA-5.3-1983 son guías generalmente más aceptables para implementar simbolismos para instrumentación y sistemas de control en: las industrias químicas y petroquímica, generación de energía, pulpa y papel, refinación, metales, aire acondicionado, etc. y pueden ser utilizadas en procesos continuos, por lotes y discretos.La norma ANSI/ISA-S5.1-1984 (R1992) es utilizada para la identificación y símbolos de instrumentación.

La ANSI/ISA-S5.2-1976 (R1992), es utilizada para los diagramas lógicos binarios y operaciones de proceso. Mientras que la ISA-S5.3-1983, contiene símbolos gráficos para control distribuido, instrumentación de desplegados compartidos, sistemas lógicos y computarizados.

Proceso de evaporación

El proceso de evaporación consiste en la eliminación del líquido en una solución, suspensión o emulsión por tratamientos térmicos. Cuando el liquido ha sido eliminado se dice entonces, que la

solución, suspensión o emulsión está concentrando. Para lograr dicho propósito se debe suministrar una fuente de calor externo, esta fuente calórica se logra generalmente con vapor de agua, el cual se pone en contacto con el producto a través de una superficie calefactora.

Es una separación de componentes por efecto térmico, en donde se obtienen dos productos de distintas

composiciones físico-químicas. En la mayoría de los casos, el producto evaporado, (solvente volátil, que generalmente es agua) es un producto sin valor comercial, mientras que el líquido concentrado, (soluto no volátil) es el que tiene importancia económica (Cabe mencionar que puede suceder al revés). 

Evaporador de película descendiente

Este tipo de evaporador es el más usado en la industria alimenticia, por las ventajas operacionales y económicas que posee. Estas ventajas se pueden resumir de la siguiente forma: 

Alta eficiencia, economía y rendimiento. Alta flexibilidad operativa.  Altos coeficientes de transferencias térmicos. Capacidad de trabajar con productos termo sensibles o que

puedan sufrir deterioro parcial o total de sus propiedades.  Limpieza rápida y sencilla (CIP) 

En estos evaporadores la alimentación es introducida por la parte superior del equipo, la cual ha sido precalentada a la temperatura de ebullición del primer efecto, mediante intercambiadores de calor adecuados al producto. Se produce una distribución homogénea del producto dentro de los tubos en la parte superior del evaporador, generando una película descendente de iguales características en la totalidad de los tubos.

Este punto es de suma importancia, ya que una insuficiente notabilidad de los tubos trae aparejado posibles sitios en donde el proceso no se desarrolla correctamente, lo cual lleva a bajos rendimientos de evaporación, ensuciamiento prematuro de los tubos, o eventualmente al taponamiento de los mismos. Dentro de los tubos se produce la evaporación parcial, y el producto que está siendo concentrado, permanece en íntimo contacto con el vapor que se genera. Los dos fluidos, tanto el producto como su vapor, tienen igual sentido de flujo, por lo que la salida de ambos es por la parte inferior de los tubos. 

En la parte inferior del evaporador se produce la separación de estas dos fases. El concentrado es tomado por bombas y el vapor se envía al condensador (simple efecto), mientras que los sistemas multi-efecto utilizan como medio calefactor, el vapor generado en el efecto anterior, y por lo tanto el vapor generado en el último cuerpo es el que se envía al condensador.

Aplicaciones

Industria Lechera: Leche entera y descremada, Leche condensada, Proteínas de la leche, Permeados lácteos, Mezclas de productos lácteos, Mantecas, Suero de queso, Suero de queso previamente cristalizado, Proteínas de suero, Permeados de suero, Soluciones de lactosa, Dulce de leche de producción continua y discontinua.

Industria de Jugos de Fruta: Leche de soja, Jugo de manzana, de naranja y otros citrus, Jugos mezclas, de tomates y de zanahoria

Hidrolizados: Proteína Hidrolizada, Proteína láctea hidrolizada, Suero hidrolizado,

Molienda húmeda del maíz, Jarabe de glucosa, Jarabe de Dextrosa y Agua de Macerado.

Industria Frigorífica: Extracto de carne y huesos además de plasma sanguíneo.

Extractos: Extractos de café o té, de carne o hueso, de malta y de levaduras.

Industria Avícola: Concentración de huevo entero y concentración de clara de huevo.

Otras: Vinazas alcohólicas.