Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Aug 2008)
Modelación y simulación de un evaporador de triple efecto para la concentración de jugos naturales Modeling and simulation of a triple effect evaporator for the concentration of natural juices
Abstract
El proceso de concentración por evaporación para cada efecto fue modelado en un sistema de nueve ecuaciones diferenciales y trece ecuaciones algebraicas por cada efecto que permitió resolver el sistema por el método numérico de Runge-Kutta de cuarto orden en las variables de nivel, composición y temperatura a través de un programa de simulación diseñado y elaborado en el lenguaje de programación de Visual Basic 6.0, utilizando datos experimentales de un proceso de concentración de jugo de durazno. Como condiciones iniciales o de borde en el efecto 1 se utilizo nivel del líquido equivalente a 0.56 m, composición de alimentación de 0.028°Brix y temperatura en el efecto uno de 32°C para el arranque. En el simulador solo se varía la composición de alimentación al efecto 1 en un rango de 2-5°Brix, con presión manométrica para el efecto 1 de 34.5 KPa, efecto 2 y 3 presiones de vacío de 46.7KPa y 60.0 KPa. El programa de simulación reporta valores en las variables de temperatura, nivel de líquido, composición del fluido, flujos de vapor y líquido concentrado, se alcanzó un error relativo máximo de 3.55% en la variable de temperatura y de 9.75% en la variable de concentración para el efecto 3.The concentration process for evaporation on each effect was modeled in a system of nine differential equations and thirteen algebraic equations which allowed solving the system using the fourth order Runge-Kutta numeric method on the level, composition and temperature variables using a simulation program designed on Visual Basic 6.0 and experimental data from of peach juice concentration process. Regarding primary conditions, in the effect one was used liquid level equivalent to 0.56m, feeding composition: 0.028° Brix and temperature on the effect one: 32°C for starting. Feeding composition variation to effect one was varied only within a rank of 2-5° Brix, with a manometric pressure for the effect one of 34.5KPa, effect two and three vacuum pressure of 46.7KPa and 60.0KPa. The simulation program reports values in the temperature variables, liquid level and concentrated fluid composition, steam flowing and concentrated fluids, with a maximum relative error of 3.55% in the temperature variable and 9.75% in the concentration variable for the effect three.
