Resumen

El ensuciamiento y la incrustación en evaporadores ha sido un área de gran interés para los ingenios azucareros hace varios años; muchos de los mecanismos que causan incrustaciones y sus velocidades son desconocidos. En un intento para cuantificar las tasas de incrustación y medir el incrustamiento, se desarrolló un modelo en línea para modelar un sistema de evaporadores. Monitorear el coeficiente de transferencia de calor como una función del tiempo permitió medir la velocidad de incrustación mediante el seguimiento de este coeficiente a medida que disminuía con el tiempo. Se asume que la incrustación en la parte del jugo de los evaporadores con respecto al tiempo es lo único que contribuye a la caída en la transferencia de calor, y que otros efectos como el ensuciamiento del lado vapor son insignificantes.

Un gran problema que se presentaba en el pasado eran las medidas confiables del coeficiente de transferencia de calor en los evaporadores. Esto se debía usualmente a que el procedimiento requería mediciones múltiples a tomar por equipos costosos, lo que significaba invertir grandes cantidades de capital para montar el sistema de monitoreo. Otro inconveniente consistía en la naturaleza iterativa de los cálculos; sin embargo, con los avances en el procesamiento computacional, es ahora posible configurar un sistema de control que requiera menores entradas e instrumentación de menor costo para tomar mediciones exactas del coeficiente de transferencia de calor. Utilizar el poder de procesamiento del computador de control para llevar a cabo iteraciones múltiples permite una rápida convergencia para la solución del coeficiente de transferencia de calor para el sistema.

Las velocidades de incrustación se midieron en un evaporador de efecto cuádruple simple sin purga de vapor en el ingenio azucarero de St. James en Louisiana. Se desarrolló un modelo para predecir las velocidades de incrustación de los efectos simples, basado en las mediciones del coeficientes de transferencias de calor. Se llevaron a cabo análisis de las corrientes de jugo y jarabe hacia y desde los evaporadores para cuantificar los componentes del material de incrustación que se acumula allí.

La medición del coeficiente de transferencia de calor muestra, como se ha visto algunas veces en la práctica, que el efecto final es aquel que mayor incrustación presenta y determina la necesidad de colocarlo fuera de línea para limpiarlo. La información sobre el grado de incrustación es útil para los ingenios, ya que permite optimizar la limpieza de los efectos. Los valores medidos de los coeficientes de transferencia de calor se encontraban entre aquellos medidos para ingenios azucareros de otros países. Los resultados muestran que el uso de computadores permite calcular un coeficiente de transferencia de calor para un sistema de evaporadores en tiempo real.

• Materias:Sector industrial Industrias alimenticias Procesos industriales
• Subjects:Industrial sector Food industry and trade Industrial processes
• Palabras claves:Azúcar, Industria del azúcar, Producción de azúcar, Ingenios azucareros, Evaporadores, Coeficientes de transferencia de calor, Incrustación, Ensuciamiento, Modelo de incrustación
• Keywords:Sugar, Sugar industry, Sugar production, Sugar mills, Evaporators, Heat transfer coefficient, Scaling, Fouling, Scale model