Evaporação de Suco e Cálculos de Transferência de Calor em Sistemas de Triplo Efeito

Lista 2 OP II 1 Suco clarificado é concentrado em um sistema de evaporação de triplo efeito de alimentação inversa Empregase para aquecimento do primeiro efeito vapor saturado a 2 bar A pressão de operação do terceiro efeito é de 25 kPa Os coeficientes globais de transferência de calor são U1 2800 Wm2K1 U2 2400 Wm2K1 U3 2000 Wm2K 1 a Estime a temperatura de ebulição em cada evaporador Considere a mesma razão da taxa de transferência de calor pela área do trocador qA para cada efeito e despreze as EPE b Se este sistema for utilizado para concentrar suco de laranja de 13 para 40 e o objetivo da fábrica for atingir uma vazão de suco concentrado P de 1500 kgh Determine a vazão de alimentação A de suco in natura e de vapor total a ser removido V 2 Uma alimentação contínua de 4535 kgh de solução de sal de 20 em massa a 311 K entra em um evaporador de simples efeito para que a solução seja concentrada a 30 A evaporação ocorre em pressão atmosférica e a área do evaporador é de 697 m2 O aquecimento é feito com vapor de água saturado a 3832 K Dado que a solução está diluída a suposição de que a solução tem o mesmo ponto de ebulição da água é válida A capacidade calorífica da alimentação CpA 410 kJkg K Calcule as quantidades de vapor e de liquido concentrado produzidas e o coeficiente total de transferência de calor U 3 Um evaporador é alimentado com uma solução aquosa contendo 5 em massa de sólidos A vazão de alimentação da solução é de 20000 kgh e sua temperatura é de 40 ºC O produto concentrado deixa o evaporador com concentração de 45 em massa e temperatura de 65 C A temperatura de saturação do vapor produzido no evaporador é de 50 C O vapor saturado a 120 C condensa e sai do evaporador a mesma temperatura Assumindo os calores específicos de todas as soluções iguais a 1 kcalkg C e U 3100 kcalh m2 C calcular a área de troca térmica e a economia do evaporador 4 Uma solução aquosa de 12500 Kgh com 2 de sólidos deve ser concentrada até 25 de sólidos UM evaporador de duplo efeito em contracorrente com circulação forçada e 20 m2de área de troca térmica em cada efeito é utilizado O coeficiente de transmissão de calor no primeiro efeito é 2800 m2 K e no segundo é 4000 Wm2 K A solução não em EPE A alimentação entra a 30 C O vapor saturado disponível está a 07 x 106 Nm2 A temperatura de operação no segundo efeito é de 40 C Supor Cp 40187 KJKg C a Qual a taxa de produto obtida b Qual a taxa de vapor eliminado no primeiro estágio c Qual a vazão de vapor necessário para o processo