Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Federica Podstudio Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica La Corte in Rete
 
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Silvana Cavella » 22.Concentrazione per evaporazione: dimensionamento di un evaporatore


Metodi per migliorare l’efficienza di un evaporatore

Evaporatore con preriscaldamento dell’alimentazione

  • Dal punto di vista ingegneristico tra gli obiettivi principali da raggiungere c’è quello di risparmiare vapore, a parità di capacità evaporativa.
  • Sono state messe a punto diverse soluzioni per recuperare l’energia del vapore allontanato durante la stessa operazione di concentrazione.
  • Se si considera che parte dell’energia da fornire serve a portare l’alimentazione dalla sua temperatura iniziale a quella di ebollizione, l’evaporatore singolo con preriscaldamento presenta già una più alta efficienza.

Metodi per migliorare l’efficienza di un evaporatore

Evaporatori a multiplo effetto

  • L’energia del vapore in uscita da un evaporatore può essere parzialmente recuperata se esso è utilizzato come fluido caldo in un altro evaporatore (effetto) operante a pressione più bassa, quindi, temperatura di ebollizione più bassa.
  • Questo è il principio di funzionamento degli evaporatori a multiplo effetto.
  • Gli evaporatori a multiplo effetto possono lavorare in equicorrente o in controcorrente (“La concentrazione” in ‘Materiali di supporto); il vapore è inviato solo al primo effetto.

Dimensionamento e performance di un evaporatore a multiplo effetto

Modellazione matematica

  • La modellazione matematica di un evaporatore a multiplo effetto consiste nello scrivere bilanci di materia, totali e parziali, bilanci entalpici e l’equazione degli scambiatori per ciascun effetto.
  • In funzione del numero degli effetti e del tipo di funzionamento dell’evaporatore si ottiene un sistema di equazioni, nel caso di tre effetti si ottiene un sistema di dieci equazioni.

Dimensionamento e performance di un evaporatore a multiplo effetto

Procedura di calcolo per tentativi

  • In un evaporatore multiplo possono essere fissate la pressione dell’ultimo effetto e la temperatura del vapore di riscaldamento al primo effetto.
  • Le condizioni operative del primo effetto e di quelli intermedi sono determinate dai bilanci entalpici.
  • La soluzione del modello matematico di un evaporatore multiplo è ottenuta con una procedura di calcolo per tentativi, partendo dall’ipotesi che il flusso termico in ciascun effetto è uguale come sono uguali le aree di scambio termico. (“Procedura di calcolo per tentativi” in ‘Materiali di supporto’)

Considerazioni conclusive

Evaporatori a multiplo effetto

Numero ottimale di effetti

  • Quando si decide di utilizzare un evaporatore a multiplo effetto, il numero ottimale di effetti è stabilito facendo un bilancio tra i costi di investimento iniziale e i costi di funzionamento.
  • I costi di funzionamento comprendono i costi di produzione del vapore, costi energetici, e i costi di manutenzione.

Prossima lezione

Presentazione e risoluzione di problemi relativi alla concentrazione per evaporazione

Il miglioramento dell’efficienza di un evaporatore, in caso di utilizzo di:

  • evaporatore a singolo effetto, con preriscaldamento dell’alimentazione;
  • evaporatore a multiplo effetto.

Le lezioni del Corso

I materiali di supporto della lezione

La concentrazione

  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion