Determination and correlation of heat transfer coefficients in a falling film evaporator

Heat transfer: a review of 1999 literature.

An application to formulate and to solve mathematical models of multieffect evaporation systems Is presented The application allows that any user, without being an expert in optimization, simulation and chemical engineering can simulate, optimize, make re-engineering or synthesize a multieffect evaporation system The information of the problem is entered by means of tables or flowsheet and the application formulates the model and it solves it using a commercial optimizer In the mathematical model the number of effects, the condenser and a heater/cooler for the final product, are considered In addition, the use of software eliminates the necessity of verifying the model, it allows to model in a fast and reliable way, considerably reducing the time consumed in the analysis from the specification of the model until the optimal result is obtained

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Aplicación para Formular y Resolver Modelos Matemáticos de Sistemas de Evaporación Multiefecto

En este proyecto se realizo una evaluacion experimental de un sistema de evaporacion de triple efecto con una capacidad de produccion de 50 Kg/h de panela. Se determino el rango de condiciones (presion de vapor, flujo de jugo alimentado al primer efecto y presion de vacio en el segundo efecto) que permitieron una operacion estable del equipo. A partir de estos datos, se hallo el valor de los coeficientes globales de transferencia de calor para cada efecto y se determino una correlacion en funcion de solidos solubles totales y temperatura. Despues se desarrollo una estrategia para el dimensionamiento de los cuerpos de un sistema de evaporacion de multiple efecto, con base en un algoritmo hallado en la literatura y en los parametros estandar establecidos para el diseno de intercambiadores de calor. El algoritmo permitio realizar el calculo de areas, y fue modificado utilizando correlaciones para elevacion del punto de ebullicion, capacidad calorifica y coeficiente global de transferencia de calor, halladas experimentalmente para jugos de cana. De acuerdo a los parametros estandar mencionados anteriormente, se creo un algoritmo para determinar las dimensiones de tubos y coraza. Estos algoritmos fueron utilizados en la elaboracion 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 evaporacion de multiple efecto (de tres a diez efectos) a las condiciones de operacion deseadas por el usuario.

Dimensionamiento de los cuerpos de un sistema de evaporacion de multiple efecto para la produccion de mieles a partir de jugos de cana

An algorithm is presented for the design and simulation of multieffect evaporators, with forward or backward feed. The mass and enthalpy balances and the heat transfer rate equations poses around each effect are linearized as suggested by Lambert et al., but a new iterative scheme is proposed to ensure convergence and stability when the solution boiling-point rise is considered. Boiling-point rise can reduce the thermal driving force significantly, leading to important errors in the calculation. The algorithm is based on the elimination of an unknown, namely, the product stream flow rate, for simulation in the balances set by assuming a given product concentration and the reduction of the heat transfer rate equations set by elimination of the corresponding equation. The simulation problem is thus converted into a design that can be solved by known numerical methods rendering the required area. If that is not available, the calculation is repeated assuming a new product composition, selected by a criterion presented here, until convergence on the actual area is attained.

M. J. Urbicain

Papers

Design and Simulation of Multieffect Evaporators