MXPA00007013A - Evaporador con superficie calorica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concentrico - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato evaporador modular de película líquida descendente en espiral de múltiples efectos, el cual comprende un cuerpo que estáconstituido por dos módulos evaporadores básicos colocados verticalmente uno sobre otro en forma alternada, cada uno de dichos módulos están formados por dos partes que son:una sección de cuerpo (56,58) y su respectiva calandria (57,59);la sección del cuerpo del primer módulo básico (56) es un cilindro metálico que tiene en su parte medio una tubería de entrada (60) de líquido a evaporar, este cilindro esta limitado en su parte superior por una tapa del aparato (55) y en su parte inferior por una tapa superior de la calandria (5) o superficie calórica;la calandria del primer modulo básico (57) es un recipiente que tiene forma de un cono truncado invertido con una parte cilíndrica en la base menor, esta constituida por un tubo central de salida de vapor producido (1), apoyado en un soporte (3), una tapa superior de la calandria (5), soportes separadores (6), una pared lateral exterior (7), un fondo de la calandria (10) y una pared interior (9), todas estas partes integradas para formar un recipiente hermético, en la pared externa (7) que limita su base mayor uniendo la tapa (5) y el fondo de la calandria (10) en la periferia de ambas, se encuentran entradas de vapor de calentamiento (8) distribuidas simétricamente y en su base menor de forma cilíndrica tiene el paso de un tubo central de salida del vapor producido (1) y una salida de condensados (12) y una salida de gases incondensables (11), entre la parte inferior de la tapa y la parte superior del fondo de la calandria se encuentran los soportes separadores (6), la superficie calórica o tapa de la calandria (5)es una placa cónica invertida, inclinada de acuerdo al gradiente hidráulico deseado, formada por un canal abierto descendente en forma de una espiral concéntrica circular, la cual se desarrolla de la periferia hacia el centro del módulo y termina en un conducto (13) especialmente diseñado como prolongación del canal abierto que sirve para acoplarse al modulo siguiente;la sección del cuerpo del segundo modulo básico es un cilindro metálico (58) que tiene cerca del borde de su parte superior por lo menos cuatro salidas de vapor producido (43) distribuidas simétricamente;la calandria (59) del segundo módulo básico es un recipiente que tiene forma de cono truncado, esta constituido por un soporte guía del tubo central (16), una tapa de la calandria (20) o superficie calórica, una pared interior (19), soportes separadores (21), una tapa inferior de la calandria (23) y una pared exterior (24), todas estas partes integradas para formar un recipiente hermético, el soporte guía del tubo central (16) es una porción cilíndrica que se encuentra acoplada sobre una base menor de la placa cónica que forma la tapa de la calandria (20) o superficie calórica, la tapa de la calandria o la superficie calórica (20) mencionada es una placa cónica inclinada de acuerdo al gradiente hidráulico fijado, formada por un canal abierto descendente en forma de una espiral concéntrica circular la cual se desarrolla del centro hacia la periferia terminando en un conducto especialmente diseñado para acoplarse a un siguiente modulo (25);este acoplamiento es de tal manera que la superficie calórica del evaporador se integra como una sola superficie calórica desde la entrada de líquido (60) hasta una salida de líquido (62) en forma de un canal abierto descendente en espiral que abre y cierra;el evaporador incluye al menos una entrada (61) de alimentación de vapor o fluido caliente externa en la calandria del primer modulo básico, sirviendo el vapor producido como alimentación al segundo módulo y asísucesivamente hasta el ultimo módulo el cual tiene una salida de vapor producido hacia un condensador (63) y una salida del líquido procesado (62).

Description

„ NOMBRE DE LA INVENCIÓN: EVAPORADOR CON SUPERFICIE CALÓRICA FORMADA POR UN CANAL ABIERTO DESCENDENTE EN FORMA DE ESPIRAL CONCÉNTRICO.

CAMPO TÉCNICO.

Ingeniería Química, Ingeniería Petrolera, Ingeniería Azucarera, Ingeniería de Alimentos, ' * Ingeniería de Procesos, Ingeniería Nuclear, Ecología, Operaciones Unitarias, Transferencia de Energía y Materia, Transmisión de Calor, Tratamiento de Agua, 1Q Destilación, Condensación de Vapor, Ebullición de Líquidos, Equipos de Proceso Industriales , Evaporación , Evaporadores, Evaporadores Cristalizadores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

En la industria en general, llámese de procesos químicos, alimentaria, azucarera, petrolera, nuclear, ecológica, etc., se utilizan los evaporadores para transformar un líquido en vapor 5 por calentamiento, elevando la temperatura del líquido hasta una temperatura ligeramente más alta que su punto de ebullición, con objeto de obtener un líquido purificado, por ejemplo: obtención de agua destilada o condensada; para separar las porciones líquidas de una mezcla, ejemplo: destilación de derivados del petróleo, alcoholes o aceites esenciales; concentrar una solución o suspención evaporando parte del líquido solvente o diluyente, ejemplo: concentración de soluciones azucaradas, soluciones salinas , jugos de frutas, etc.; incrementar el tamaño de los cristales manteniendo el nivel de sobresaturación en una suspención de cristales mientras es alimentada con una solución de la misma substancia pero de menor concentración , por ejemplo: cristales de azúcar (Sacarosa), sal de mesa, sales cristalinas en general. Las principales modelos de evaporadores utilizados actualmente son: De Tubos Horizontales; De tubos Verticales; De circulación Forzada; De circulación forzada con calentador externo; De tubos largos verticales; De película descendente. Generalmente están constituidos por tres partes principales que son: el fondo del evaporador; la calandria o cámara de vapor de calentamiento y el cuerpo o cámara de vapor producido, generalmente por la parte superior del cuerpo el vapor producido pasa por una salida a la atmósfera , a un condensador o sirve para alimentar la calandria de otro evaporador conectado .en serie con el primero, en este caso la calandria del segundo evaporador actuara como condensador del primero y a su vez producirá una evaporación en el segundo evaporador la cual puede utilizarse para alimentar otro e aporador y así sucesivamente hasta llegar a un limite que estará fijado por la diferencia entre la temperatura del punto de ebullición de la solución a evaporar y la temperatura del vapor utilizado para el calentamiento, al tipo de arreglo en serie de varios evaporadores se le denomina Evaporación en Múltiple Efecto y se utiliza para incrementar al máximo el aprovechamiento de la energía. La calandria o cámara de vapor de calentamiento es un compartimento cerrado generalmente integrado por la paredes exterior e interior y los espejos inferior y superior, los espejos sirven de soporte a una gran cantidad de tubos que los atraviesan y están mandrinados a los mismos, estos tubos tienen un largo determinado por el modelo del evaporador; la superficie interior o exterior de los tubos forma la superficie calórica, tiene además la calandria las entradas de vapor para el calentamiento, las salidas de condensados y gases incondensábles. Generalmente por la parte superior, la calandria, está unida en forma hermética con el cuerpo del evaporador y por la parte inferior está unida también en forma hermética con el fondo del aparato. El fondo es la parte inferior del aparato es una parte cerrada unida a la calandria donde generalmente se encuentra la salida de la solución o líquido concentrado. Todos los tipos de evaporadores anteriormente mencionados tienen una superficie calórica formada por tubos y para su funcionamiento intervienen múltiples factores, siendo los principales el coeficiente de transmisión de calor, la convección, la velocidad de circulación del liquido hirviente sobre la superficie de calefacción, el incremento del punto de ebullición por la presión hidrostática, el área de interfase liquido-vapor, la naturaleza de la solución o líquido a evaporar, la calidad del vapor de calentamiento.

Con la finalidad de mejorar algunos de los factores mencionados y lograr un mejor funcionamiento y ahorrar energia y agua, se pensó en el desarrollo del evaporador con superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrico, que se pretende proteger por la presente solicitud , pues se trata de un aparato diferente a los mencionados que funciona más eficientemente. DOCUMENTOS.

Sobre la evaporación y evaporadores se consultaron, entre otros, los siguientes libros: Chemical Engineering. Coulson and Richarson. Programon Press.1963. Cap.6, pag. 151-229 Enciclopedia de Tecnología Química. Kirk Othmer. UTEHA. 1962. Tomo 7, Pags. 560-581. Evaporación y Cristalización. G. del Tanago. Dossat. 1954. Cap. 2. Pags. 7 - 232. Handbook of Cañe Sugar Engineering. E.Hugot. Elsevier. 1980. Cap. 31, Pags 348- 458. Ingeniería Química Operaciones Unitarias. G. Brow. Marín . 1970. Cap. 32. Pags. 499-518. Manual del Azúcar de Caña. Meade Chen. Limusa. 1991. Cap. 9. Pags. 241-310. Manual del Ingeniero Químico. Perry & Chilton. McGro Hill. 1982. Cap.11. Pags. 29-44. Principios de Operaciones Unitarias. AlanFaust. CECSA. 1970. Cap. 19. Pags. 449-495. Transport Proccess & Unit Oper. C. J. Geankopolis. CECSA.1989. Cap. 6. Pags. 405-429. Technology for Sugar Refinery. Oliver Lyle. Chapman & Hall. 1960.Cap 12. Pags.276-289.

CARACTERÍSTICA Y VENTAJAS. La principal característica de este evaporador es la de utilizar una superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrico, donde por el fondo y los lados del canal, el líquido o solución es calentado convenientemente y por la interfase liquido-vapor, o sea por la superficie del líquido, se evapora; la inclinación o gradiente hidráulico del canal abierto produce que el liquido fluya siguiendo la forma de la espiral descendente con lo que tendremos un flujo de liquido de la periferia al centro y del centro a la periferia, o viceversa, formando unidades evaporadoras especialmente diseñadas, acopladas en forma alternada, trabajando en un sistema de evaporación de múltiple efecto al vacío, con lo cual se obtienen las siguientes ventajas: 0 Primero. Ahorro de energía. La evaporación se lleva a cabo con la mínima diferencia de temperatura entre el liquido o solución a evaporar y el vapor, fluido o medio de calentamiento. No es necesario calentar el liquido o solución a evaporar a su temperatura de ebullición debido a que basta el mínimo incremento de temperatura para provocar un 5 aumento en la energía cinética de las moléculas del liquido y provocar que algunas de ellas escapen en forma de vapor a través de la superficie que esta en contacto con la fase gaseosa.

Segundo. Se incrementa el área del liquido en contacto con la fase gaseosa debido a que la superficie del liquido que va fluyendo por el canal abierto está en todo momento en contacto o con la fase gaseosa esto permite que las moléculas de liquido evaporadas escapen a través de toda el área de interfase y sean rápidamente desalojadas, con lo cual se incrementa la capacidad de evaporación por área, a diferencia de los evaporadores de tubos en los cuales el liquido o solución es calentado hasta la una temperatura ligeramente más alta que su punto de ebullición dentro de los tubos y es hasta que el liquido alcanza la parte de los tubos 5 que está en contacto con la fase gaseosa cuando se lleva a cabo la evaporación.

Tercero. Debido al flujo descendente de la solución o líquido a evaporar causado por la inclinación o gradiente hidráulico del canal abierto, se incrementa la circulación del líquido sobre la superficie de calefacción, mejorando la transmisión de calor por convección y por 0 conducción natural con lo cual se incrementa el coeficiente total de transmisión de calor de la película del líquido en contacto con la superficie calórica..

Cuarto. Se incrementa la relación de área de evaporación al área transversal del cuerpo del évaporador. Por la forma del canal y el gradiente hidráulico, el área de evaporación de cada una de las etapas, determinada por el largo del canal descendente multiplicado por el perímetro mojado o radio hidráulico, es mayor. Quinto. La evaporación se realiza en forma continua, ya que el líquido o solución a evaporar está en contacto con la superficie calórica durante todo el tiempo de proceso. Debido a que 0 el liquido va descendiendo en espiral con una pendiente o gradiente hidráulico que puede ser desde 0.001 metro por metro hasta 0.250 metro por metro, dependiendo de las características del líquido o solución a evaporar.

Sexto. Se reduce la destrucción de las substancias termolábiles debido a que no es necesario 5 calentar el líquido o solución a evaporar hasta su temperatura de ebullición, lo cual reduce la posibilidad de incremento de color que se observa en los jugos de frutas o productos alimenticios concentrados por evaporación con calentamiento hasta el punto de ebullición.

Séptimo. Debido a que no existen recalentamientos, se minimizan las posibilidades de que se presenten las proyecciones o arrastres de líquido o solución en el vapor tan comunes en otros tipos de evaporadores. Octavo. Evita la elevación de la temperatura de ebullición del líquido por el efecto de la presión hidrostática, debido a que se trata de un canal abierto con una pendiente calculada de tal manera que el nivel de la superficie del líquido sobre el fondo del canal permanezca prácticamente constante.

Noveno. Debido al especial diseño de las unidades evaporadoras y la forma alternada en que se encuentran acopladas el evaporador trabaja en un sistema de evaporación en múltiple efecto en el cual el vapor producido en la primera unidad evaporadora alimenta la calandria de la segunda unidad evaporadora y el vapor producido en la segunda unidad evaporadora alimenta la calandria dé la siguiente unidad evaporadora y así sucesivamente hasta donde lo permita la diferencia de temperaturas entre el vapor de calentamiento y el líquido o solución a evaporar o los requerimientos del proceso lo demanden.

Décimo. Por su diseño y por la forma en que se separan los condensados, este evaporador puede ser también utilizado como destilador, circunstancia muy útil para la obtención de agua condensada, separación de gasolinas, aceites esenciales, aceites., etc. . Décimo Primero. Con la instalación de un apropiado sistema de alimentación de solución saturada y de entradas suplementarias de vapor en cada una de las etapas , este evaporador puede procesar una suspención sobresaturada de cristales en sus aguas madres y utilizarse para incrementar el tamaño de los cristales hasta el tamaño que el proceso lo requiera.

Décimo Segundo. Ahorro de agua. Este evaporador al operar en un sistema de evaporación en múltiple efecto al vacío ahorra agua necesaria para la condensación en el condensador general .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. Esta invención se refiere a un evaporador cuya superficie calórica es una pieza formada por un canal abierto construido en forma de una espiral concéntrica descendente con una inclinación adecuada para provocar que el líquido o solución a evaporar fluya hacia abajo dentro del canal, mientras es calentado convenientemente con objeto de producir simultáneamente la evaporación del mismo. La espiral concéntrica descendente puede comenzar a desarrollarse primero de la periferia del aparato hacia el centro y luego del centro del aparato hacía la periferia y así sucesivamente, o puede comenzar a desarrollarse del centro hacia la periferia y luego de la periferia al centro, según se requiera. La evaporación se realiza a través de la superficie del líquido expuesta al aire durante todo el recorrido por el canal descendente. Las paredes y el fondo del canal abierto descendente forman la superficie calórica que esta en contacto por la parte superior con el líquido a evaporar y por la parte inferior con la substancia que proporcionará la energía calórica y que puede ser otro líquido caliente, vapor o algún fluido caliente, etc. El vapor producido es utilizado para alimentar la calandria de la siguiente unidad evaporadora por lo que este evaporador trabaja bajo el sistema de evaporación en múltiple efecto. Los detalles característicos de este novedoso evaporador se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, así como una ilustración de aquella y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes y las figuras mostradas.

La figura 1 es una perspectiva convencional del tipo de canal abierto de fondo circular , que es uno de los tres tipos de canal que se consideran como los más apropiados para ser usados en este evaporador, el canal abierto de fondo circular está formado en la parte del fondo por una sección en forma de semicircunferencia que tiene en cada uno de sus extremos una sección recta vertical, preferentemente la altura de estas secciones rectas verticales es igual al diámetro de la sección circular , las dimensiones de estas secciones varían de acuerdo a la capacidad del aparato y al gradiente hidráulico de trabajo, el largo del canal abierto está determinado por eí diámetro total del cuerpo y el diámetro del tubo central en el caso de un evaporador circular o las dimensiones de ancho y largo del cuerpo y las dimensiones de ancho y largo del ducto central en el caso de un evaporador rectangular.

La figura 2 es una perspectiva convencional del tipo de canal abierto de fondo plano, que es uno de los tres tipos de canal que se consideran como los más apropiados para ser usados en este evaporador. El canal abierto de fondo plano es de sección rectangular preferentemente del mismo ancho que alto, las dimensiones de estas secciones varían de acuerdo a la capacidad del aparato y ai gradiente hidráulico de trabajo, el largo del canal está determinado por el diámetro total del cuerpo y el diámetro del tubo central en el caso de un evaporador circular o las dimensiones de ancho y largo del cuerpo y las dimensiones de ancho y largo del ducto central en el caso de un evaporador rectangular.

La figura 3 es una perspectiva convencional del tipo de canal abierto de fondo cónico, que es uno de los tres tipos de canal que se consideran como los más apropiados para ser usados en este evaporador. El canal abierto de fondo cónico esta formado en la parte del fondo por una sección cónica formada por un ángulo producido la intersección de dos secciones rectas inclinadas , las que en sus extremos libres están unidas a dos secciones verticales rectas del mismo ancho, las dimensiones de estas secciones varían de acuerdo a la capacidad del aparato y ál gradiente hidráulico de trabajo, el largo del canal está determinado por el diámetro total del cuerpo y el diámetro del tubo central en el caso de un evaporador circular o las dimensiones de ancho y largo del cuerpo y las dimensiones de ancho y largo del ducto central en el caso de un evaporador rectangular.

La figura número 4 es una representación esquemática de la forma de espiral concéntrica circular que adopta el canal abierto cuando se trata de un evaporador de forma exterior cilíndrióa , la circunferencia representa la vista de planta del cuerpo del evaporador mostrando el diámetro máximo interior, el circulo interior , marcado con el número 3, representa el tubo central de paso de vapor. Cuando el flujo del líquido o solución a evaporar es de la periferia hacia el centro, la espiral se desarrolla del punto 1 hacia el punto 2; cuando el flujo del líquido o solución a evaporar es desde la parte central hacia la periferia, la espiral se desarrolla desde el punto 2 hacía el punto 1.

La figura número 5 es una representación esquemática de la forma de espiral concéntrica rectangular o cuadrada que adopta el canal abierto cuando se trata de un evaporador de forma exterior rectangular, el rectángulo representa la vista de planta del cuerpo del evaporador mostrando las dimensiones de ancho y largo interiores , el rectángulo interior marcado con el número 3 representa la vista de planta del ducto interior de vapor. Cuando el flujo del líquido o solución a evaporar es de la periferia hacia el centro, la espiral se desarrolla del punto 1 hacia el punto 2; cuando el flujo del líquido o solución a evaporar es de la parte central hacia la periferia, la espiral se desarrolla desde el punto 2 hacia el punto 1.

La figura número 6 es la representación de la vista de planta por la parte superior de la calandria de una unidad evaporadora circular con flujo de líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central numerándose sus partes principales de la siguiente manera, el tubo central con el número 1, la superficie calórica con el número 5, los soportes separadores que se encuentran debajo de la superficie calórica con el número 6, la pared exterior de la calandria con el número 7, las entradas de vapor de alimentación a la calandria con el número 8, la salida de los gases incondensables con el número 11, la salida de los condensados con el número 12, la salida de la solución concentrada con el número 13, la entrada de la solución diluida con el número 14 y la salida del vapor producido con el número 15.

La figura número 7 es la representación de la vista de corte transversal de la calandria de una unidad evaporadora circular con flujo de líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central numerándose sus partes principales de la siguiente manera, el tubo central con el númerp 1, las juntas con el número 2, el soporte del tubo central con el número 3, los retenes superiores con el número 4, la superficie calórica de canal abierto y fondo circular con el número 5, los soportes separadores con el número 6, la pared exterior de la calandria con el número 7, los copies para la entrada del vapor con el número 8, la pared interior de la calandria con el número 9, la tapa del fondo de la calandria con el número 10, la salida de gases incondensables con el número 11, la salida de condensados con el número 12, la salida de la solución concentrada con el número 13, la entrada de la solución diluida con el numero 14, la salida de vapor producido con el número 15.

La figura número 8 es la representación libre convencional de la calandria de canal abierto con fondo circular con flujo del liquido o la solución a evaporar de la periferia hacia la parte central; con objeto de mostrar la forma como se ensamblan las distintas partes de la 95 calandria y los componentes de cada una de las partes. Las partes tienen la misma numeración que la de las figuras 6 y 7 , los componentes están señalados con el número correspondiente a la parte en asunto unido a una literal.

La figura número 9 es la representación de la vista de planta por la parte superior de la 100 calandria de una unidad evaporadora circular con flujo de liquido o solución a evaporar de la parte central hacia la periferia numerándose sus partes principales de la siguiente manera, el soporte guía del tubo central con el número 16, la superficie calórica con el número 20, los soportes separadores que se encuentran debajo de la superficie calórica con el número 21, la pared exterior de la calandria con el número 24, la entrada de vapor de alimentación 10 a la calandria con el número 28, la salida de los gases incondensables con el número 26, los copies para las salidas de los condensados con el número 22, la salida de la solución concentrada con el número 25 y la entrada de la solución diluida con el número 27.

La figura número 10 es la representación de la vista de corte transversal de la calandria de 110 una unidad evaporadora circular con flujo de liquido o solución a evaporar de la parte central a la periferia numerándose sus partes principales de la siguiente manera, el soporte guía del tubo central con el número 16, los retenes superiores con el número 17, la superficie calórica de canal abierto y fondo circular con el número 20, los soportes separadores con el número 21, la pared exterior de la calandria con el número 24, los 115 copies para la salida de los condensados con el número 22, la pared interior de la calandria con el número 19, la tapa del fondo de la calandria con el número 23, la salida de gases incondensables con el número 26, la salida de la solución concentrada con el número 25, la entrada de la solución diluida con el numero 27, la entrada del vapor de alimentación con el número 28. 120 La figura número 11 es la representación libre convencional de la calandria de un evaporador circular con flujo del liquido o la solución a evaporar de desde la parte central hacia la periferia con objeto de mostrar la forma como se ensamblan las distintas partes de la calandria y los componentes de cada una de las partes. Las partes tienen la misma 125 numeración que la de las figuras 9 y 10 , los componentes están señalados con el número correspondiente a la parte en asunto unido a una literal. La figura número 12 es la representación de la vista de planta de la sección del cuerpo del evaporador que se encuentra adosada a la parte superior de una calandria que tiene el flujo 130 del líquido o solución a evaporar de la periferia a la parte central numerándose sus partes principales de la siguiente manera, la sección del cuerpo del evaporador completa con el número 30, el arillo superior del cuerpo cilindrico con el número 30a, las mirillas de observación con el número 31, la entrada de hombre con el número 32.

La figura número 13 es la representación del corte transversal de la sección del cuerpo del 135 evaporador que se encuentra adosada a la parte superior de la calandria que tiene el flujo del líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central numerándose sus partes principales como sigue: la sección del cuerpo del evaporador completa con el número 30, el arillo superior del cuerpo con el número 30a, la parte cilindrica del cuerpo con el número 30b, el arillo inferior del cuerpo con el número 30c, las mirillas para observación con el 140 número 31, los soportes para los retenes superiores de la calandria, número 4 en la figura 7, están indicados con el número 33.

La figura número 14 es la representación de la vista de planta de la sección del cuerpo del evaporador que se encuentra adosada a la parte superior de una calandria que tiene el flujo 145 de la solución a evaporar de la parte central hacia la periferia numerándose sus partes principales de la siguiente manera, la sección del evaporador completa con el número 40, el arillo superior del cuerpo cilindrico con el número 40a, las salidas para el vapor producido con el número 43, las mirillas con el número 41, la entrada de hombre con el número 42. 150 La figura número 15 es la representación del corte transversal de la sección del cuerpo del evaporador que se encuentra adosada a la parte superior de la calandria que tiene el flujo del líquido o solución a evaporar de la parte central hacia la periferia numerándose sus partes principales como sigue: la sección completa con el número 40, el arillo superior con el número 40a , la salida de vapor producido como 43 a y 43b, la pared cilindrica como 40b, 155 el arillo inferior como 40c, las mirillas de observación como 41, los soportes de los retenes superiores de la calandria , número 17 en la figura 10, están indicados como número 44.

La figura número 16 es la representación del corte transversal del evaporador con superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrico 160 que tiene un arreglo estructural que comienza de arriba hacia abajo con una unidad evaporadora con el flujo del líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central, seguida de una unidad evaporadora con flujo de líquido o solución a evaporar de la parte central hacia la periferia y luego una unidad evaporadora igual a la primera y así sucesivamente se pueden acoplar tantas unidades evaporadoras como sea posible, las partes 165 están numeradas como sigue : la tapa superior del evaporador con el número 55; la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la periferia al centro, según las figuras 12 y 13, con el número 56; la unidad evaporadora con flujo de la periferia al centro, según las figuras 6, 7 y 8, con el número 57; la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la parte central a la 170 periferia, según las figuras 14 y 15, con el número 58; la unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia, según las figuras 9, 10 y 11, con el número 59; la entrada del líquido o solución a evaporar con el número 60, la entrada de vapor de alimentación para la primera calandria con el número 61, la salida de la solución concentrada con el número 62, la salida del vapor producido en la ultima unidad evaporadora con destino al condensador 175 con el número 63, la salida de condensados de cada calandria con el número 64.

La figura número 17 es la representación del corte transversal del evaporador con superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrico que tiene un arreglo estructural que comienza de arriba hacia abajo con una unidad evaporadora con el flujo del líquido o solución a evaporar de la de la parte central hacia la 180 periferia, seguida de una unidad evaporadora con flujo de líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central y luego una unidad evaporadora igual a la primera y así sucesivamente se pueden acoplar tantas unidades evaporadoras como sea posible, las partes están numeradas como sigue : la tapa superior del evaporador con el número 65, la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la parte 185 central a la periferia, según las figuras 14 y 15, con el número 66; la unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia, según las figuras 9, 10 y 11, con el número 67; la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la periferia hacia la parte central, según las figuras 12 y 13, con el número 68; la unidad evaporadora con flujo de la periferia hacia la parte central, según las figuras 6, 7 y 8, con el 190 número 69; la entrada del líquido o solución a evaporar con el número 70, la entrada de vapor de alimentación para la primera calandria con el número 71, la salida del líquido o solución concentrada con el número 72, la salida del vapor producido en la ultima unidad evaporadora con destino final al condensador con el número 73, la salida de condensados de cada calandria con el número 74. 195 La figura número 18 es la representación del corte transversal del evaporador con superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrico rectangular que tiene un arreglo estructural que comienza de arriba hacia abajo con una unidad evaporadora con el flujo del líquido o solución a evaporar de la periferia hacia la 200 Parte central, seguida de una unidad evaporadora con flujo de líquido o solución a evaporar de la parte central hacia la periferia y luego una unidad evaporadora igual a la primera y así sucesivamente se pueden acoplar tantas unidades evaporadoras como sea posible, las partes están numeradas como sigue : la tapa superior del evaporador con el número 75, la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la periferia 205 al centro con el número 76, la unidad evaporadora con flujo de la periferia al centro con el número 77, la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia con el número 78, la unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia con el número 79, la entrada del líquido o solución a evaporar con el número 80, la entrada de vapor de alimentación para la primera calandria con el 2io número 81, la salida del líquido o solución concentrada con el número 82, la salida del vapor producido en la ultima unidad evaporadora con destino final al condensador con el número 83, la salida de condensados de cada calandria con el número 84.

La figura número 19 es la representación del corte transversal del evaporador con 215 superficie calórica formada por un canal abierto despendente en forma de espiral concéntrico rectangular que tiene un arreglo estructural que comienza de arriba hacia abajo con una unidad evaporadora con el flujo del líquido o solución a evaporar de la de la parte central hacia la periferia, seguida de una unidad evaporadora con flujo de liquido o solución a evaporar de la periferia hacia la parte central y luego una unidad evaporadora igual a la 220 primera y así sucesivamente se pueden acoplar tantas unidades evaporadoras como sea posible, las partes están numeradas como sigue : la tapa superior del evaporador con el número 85, la sección del cuerpo adosada a la parte superior de una unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia con el número 86, la unidad evaporadora con flujo de la parte central a la periferia con el número 87, la sección del cuerpo adosada a la parte 225 superior de una unidad evaporadora con flujo de la periferia hacía la parte central con el número 88, la unidad evaporadora con flujo de la periferia hacia la parte central con el número 89, la entrada del líquido o solución a evaporar con el número 90, la entrada de vapor de alimentación para la primera calandria con el número 91, la salida del liquido o solución concentrada con el número 92, la salida del vapor producido en la ultima unidad 230 evaporadora con destino final al condensador con el número 93, la salida de condensados de cada calandria con el número 94.

DESCRIPCIÓN DEL EVAPORADOR.- Con referencia a las figuras tenemos que este evaporador está integrado por una serie de evaporadores básicos colocados alternadamente uno sobre otro de tal manera que se pueda aprovechar el vapor producido en cada uno de los evaporadores básicos para calentar la calandria del siguiente evaporador básico y 5 finalmente pasar el vapor producido en el ultimo evaporador básico a un condensador para trabajar al vacio. Esta construcción se aprecia en las figuras 16, 17, 18 y 19. donde se muestra que tenemos una sola entrada de alimentación, indicada en la figura 16 con el número 60, en la figura 17 con el número 70, en la figura 18 con el número 80 y en la figura 19 con el número 90; el liquido o solución a evaporar se alimenta tangencialmente por 10 medio de un conducto especialmente diseñado hasta el principio del canal descendente de la primera unidad evaporadora, fluye siguiendo la forma del canal hasta que llega al punto donde este canal se termina y pasa por otro conducto interior al principio del canal de la siguiente unidad evaporadora y así sucesivamente hasta que llega al conducto de salida de la solución concentrada marcada con los números 62, 72, 82 y 92 respectivamente en las 15 figuras mencionadas, en todo este trayecto ha sido convenientemente calentado y ha sido evaporado. En las figuras mencionadas tenemos indicada en la primera unidad de evaporación una entrada de vapor con los números 61, 71, 81 y 91 respectivamente, esta entrada de vapor calienta el liquido alimentado produciendo vapor que sirve para alimentar la calandria de la segunda unidad de evaporación y así sucesivamente se va produciendo 20 vapor para el calentamiento de las siguientes unidades evaporativas hasta llegar a la ultima unidad evaporativa de donde el vapor producido pasa a la salida de vapor producido hacia el condensador marcada con los números 63, 73, 83 y 93 respectivamente. Tenemos una salida de condensados por cada calandria marcadas con los números 64, 74, 84 y 94 respectivamente. En cuanto a la forma exterior del evaporador tenemos que en las figuras 16 2 y 17 adopta una forma cilindrica vertical debido a que la espiral descendente es circular según se muestra en las figuras numero 4 y 6; en las figuras 18 y 19 adopta una forma de una torre alta rectangular con base cuadrada o rectangular, debido a que la espiral descendente es rectangular según se muestra en la figura 5.

Q. EVAPORADORES BÁSICOS.- Cada evaporador básico esta integrado por dos partes que son la calandria y la sección del cuerpo que se encuentra adosada a la parte superior de la mencionada calandria. La calandria que denominaremos también como Unidad de Evaporación , por su diseño hace las veces de fondo del evaporador básico.

De acuerdo al tipo de calandrias o Unidades de Evaporación que se mencionan tendremos dos tipos de evaporador básico correspondientes a los dos tipos de unidades de evaporación básicas , que las denominaremos de acuerdo al flujo del líquido como: Unidad de Evaporación Periferia Centro ( UEPC) que se muestra en las figuras 6, 7 y 8, y 0 es la que se utiliza cuando el flujo del líquido es de la periferia de la superficie calórica hacia la parte central, el otro tipo de unidad de evaporación básica es la Unidad de Evaporación Centro Periferia (UECP ), la que se utiliza cuando el flujo del liquido es de la parte central hacía la periferia de la superficie calórica y se muestra en las figuras 9, 10 y 11. 5 SECCIONES DEL CUERPO DEL EVAPORADOR. Tenemos dos tipos de secciones de cuerpo de evaporador de acuerdo al tipo de unidad de evaporación sobre la cual estén acoplados, que denominaremos como: Sección del Cuerpo del Evaporador Periferia Centro ( SCPC ) el que se encuentra acoplado en la parte superior de la Unidad de 0 Evaporación Periferia Centro, y que se muestra en las figuras 12 y 13. El otro tipo de sección de cuerpo del evaporador es el que denominamos Sección del Cuerpo del Evaporador Centro Periferia ( SCCP ), y es el que se encuentra acoplado en la parte superior de la Unidad de Evaporación Centro Periferia y se muestra en las figuras 14 y 15.

NUMpRO DE EVAPORADORES BÁSICOS.- Teóricamente el número de evaporadores básicos dependerá de que exista una diferencia de temperatura entre el vapor de alimentación de la calandria y la temperatura del líquido o solución alimentada, favorable al vapor de alimentación, sin embargo en la practica este número dependerá de las consideraciones costo beneficio, técnicas, de espacio o de diseño de acuerdo al proceso de 0 que se trate. Debido a la evaporación, el volumen del líquido o solución en proceso disminuye y es necesario ir disminuyendo el ancho del canal de una unidad básica a la siguiente , de tal manera que la que se encuentre colocada arriba tenga un canal de un ancho mayor que la que se encuentra abajo, con objeto por una parte de mantener la altura del líquido sobre el fondo del canal abierto a la mitad de la altura y por otra parte para 5 mantener una buena relación entre la superficie calórica y el liquido a evaporar.

CAPACIDAD DEL EQUIPO - La cantidad de líquido o solución que el evaporador puede procesar por hora, estará determinada por las características especificas del líquido o solución a evaporar y las dimensiones del canal abierto descendente, considerándose que la capacidad de trabajo de diseño o normal será cuando el canal de entrada del líquido o solución a evaporar en la primera unidad evaporadora este lleno hasta la mitad de su altura. Las dimensiones del evaporador dependerán de la capacidad de trabajo de diseño , de la substancia de que se trate , del gradiente hidráulico requerido, de la forma del espiral, de la calidad y cantidad de vapor o fluido de calentamiento y de los requerimientos del proceso, pudiendo construirse evaporadores con capacidades desde 10 litros por hora hasta un millón de litros por hora.

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN. El material de construcción depende del líquido o de la solución a evaporar, de la presión del vapor o fluido alimentado para el calentamiento, de la resistencia mecánica que se requiera, de la temperatura de trabajo , etc. y puede ser acero, acero al carbón, acero inoxidable , acero vidriado, cobre, bronce, aluminio, material cerámico, vidrio pyrex, plástico, resina, etc.

FORMA DEL CANAL.- La forma como desciende este canal abierto es una espiral concéntrica circular ( Fig. 4) en este caso el aparato tendrá una forma exterior Cilindrica ; o una espiral concéntrica rectangular (Fig. 5 ), en este caso el aparato tendrá una forma exterior rectangular.

TIPOS DE CANAL ABIERTO.- El canal abierto puede ser de sección rectangular con fondo circular (Fig. 1 ); de sección rectangular con fondo plano ( Fig. 2) o de sección rectangular con fondo cónico ( Fig. 3) FLUJO Y SENTIDO DEL FLUJO.- El flujo del líquido puede ser de la periferia de la superficie calórica hacia la parte central o de la región central hacia la periferia de la superficie calórica según se requiera y el sentido del flujo puede ser de izquierda a derecha o de derecha a izquierda. ÁREA DE INTERFASE.- El área de la interfase liquido-gas es la superficie del líquido en contacto con el aire y su tamaño se calcula en cada calandria o unidad evaporadora multiplicando el largo del canal abierto por el ancho del mismo y la suma de todas las áreas de interfase de las calandrias o unidades evaporadoras que lo integran, nos da el área de interfase total del evaporador. ÁREA DE LA SUPERFICIE CALÓRICA.- El área de la superficie calórica de cada calandria o unidad evaporadora depende del largo del canal descendente, de acuerdo al numero de espirales por etapa, multiplicado por el radio hidráulico o perímetro mojado. El número de espirales por etapa dependerá del ancho del canal descendente, del diámetro o dimensiones del aparato y del diámetro del tubo central o dimensiones dei ducto central.

El área total de la superficie calórica del evaporador será igual a la suma de las áreas de las superficies calóricas de todas las calandrias o unidades evaporadoras que lo integran. 110 EVAPORADOR MULTIUNIDADES, ARREGLO GENERAL. Los principales arreglos generales de los evaporadores básicos para integrar un evaporador multiunidades son los denominados Arreglo General Número Uno (Figs. 16 y 18) y Arreglo General Número Dos (Figs.17 y 19) , sin embargo dada la versatilidad de acoplamiento de los evaporadores 115 básicos pueden lograrse otros arreglos funcionales.

EVAPORADOR MULTIUNIDADES ARREGLO GENERAL NUMERO UNO.- Denominamos Arreglo General Uno (Figs.16 y 18) al evaporador multiunidades que de arriba hacia abajo comienza con un evaporador básico con superficie calórica de la periferia 120 al centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8, acoplado con un evaporador básico con superficie calórica del centro a la periferia (UECP) figuras 9,10 y 11, y este segundo evaporador básico acoplado con un evaporador básico con superficie calórica de la periferia al centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8, y así alternadamente mientras lo permita la diferencia de temperaturas o las necesidades del proceso, terminando el evaporador en un evaporador 125 básico con superficie calórica de la periferia al centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8, de donde el vapor producido pasará a un condensador, en este arreglo tenemos que el vapor producido en el primer evaporador básico alimenta la calandria del segundo evaporador básico y el vapor producido en el segundo evaporador básico alimenta la calandria del tercer evaporador básico y así sucesivamente gracias al diseño de los evaporadores básicos , este 130 arreglo general número uno se muestra en las figuras 16 y 18.

EVAPORADOR MULTIUNIDADES ARREGLO GENERAL NUMERO DOS.

Denominaremos como arreglo general numero dos ( Figs.17 y 19) al evaporador multiunidades que de arriba hacia abajo comienza con un evaporador básico con superficie 135 calórica del centro a la periferia (UECP) figuras 9, 10 y 11, seguido por un evaporador básico con superficie calórica de la periferia al centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8, y luego un evaporador básico del centro a la periferia (UECP) figuras 9, 10 y 11, y así sucesivamente mientras lo permita la diferencia de temperaturas o las necesidades del proceso, hasta terminar en un evaporadof básico con superficie calórica del centro a la periferia (UECP) 140 figuras 6, 7 y 8, de donde el vapor producido pasará a un condensador , en este arreglo tenemos que él vapor producido en el primer evaporador básico alimenta la calandria del segundo evaporador básico y el vapor producido en el segundo evaporador básico alimenta la calandria del tercer evaporador básico y así sucesivamente gracias al diseño de los evaporadores básicos, este arreglo general numero dos se muestra en la figuras 17 y 19.

CONSTRUCCIÓN DEL EVAPORADOR -.Las dimensiones y el arreglo general del evaporador varían de acuerdo a la capacidad de diseño o cantidad de solución o líquido a procesar y con la naturaleza y características de la misma solución o líquido; la presión y calidad del fluido utilizado en el calentamiento y algunos otros factores propios del proceso. Por lo anterior, tratando de ser más explícito en la siguiente descripción de la construcción de un evaporador, los datos o dimensiones que se mencionan como ejemplos, corresponden a un evaporador con una capacidad de diseño para procesar 300 toneladas de una solución por hora; Diámetro del evaporador: 6 Mt. (236"); Diámetro del tubo central 0.61 Mt. (24"); Altura total del evaporador: 26.50 Mt.; gradiente hidráulico de 0.008 Mt. x Mt.; Número de unidades básicas: 9; Primera unidad: Longuitud del canal 192 Mt., área de evaporación: 50 Mt. Cuadrados, ancho del canal : 0.254 Mt. (10"); se considera como material de construcción para las secciones del cuerpo y las calandrias acero al carbón con la excepción de las superficies calóricas que esta construidas de lámina de acero inoxidable extruida; con tipo de canal de sección rectangular con fondo circular ( Fig. 1); sentido del flujo del líquido de izquierda a derecha , descendiendo en forma de espiral circular concéntrica, en un arreglo general numero uno de multietapas al vacío.

UNIDAD EVAPORADORA PERIFERIA CENTRO. (UEPC) Figuras 6, 7 y 8.- Según se muestra en las figuras 6 (Vista de Planta), 7 (vista de corte transversal) y 8 (vista de -fensamble), la Unidad Evaporadora Periferia-Centro esta formada por la pared exterior (7), la tapa inferior o fondo de la calandria (10), la pared interior (9), los soportes separadores (6), la superficie calórica o tapa superior de la calandria (5), los retenes superiores (4), el soporte del tubo central (3) y el tubo central (1) , tiene además las conexiones para las entradas de vapor (8), salida de condensados (12), salida de gases incondensables (11), 'tsalida de vapor producido (15), entrada de solución diluida (14) y salida de solución concentrada (13).

PARED EXTERIOR . La pared exterior de la calandria , marcada con el número 7 en las figuras mencionadas, esta formada por tres partes que son: 7a, 7b y 7c. La parte 7a es un cilindro vertical de diámetro interior igual al cuerpo del evaporador y con una altura que depende del diámetro de las tuberías de alimentación de vapor, parte 8 fig. 8, por ejemplo en este caso requerimos entradas de vapor de 8" de diámetro, esta altura será aproximadamente de 24" (0.60 mt.) mínimo, el espesor del material laminado, dependerá de las condiciones de trabajo, principalmente de la presión del vapor utilizado en el calentamiento, por ejemplo: si consideramos utilizar para el calentamiento vapor con una presión de 15 a 50 libras por pulgada cuadrada, debemos considerar lamina de acero al carbón de XA " de espesor mínimo. Además dependiendo de la altura del evaporador y de la posición de la unidad evaporadora en el conjunto, se considerará incrementar este espesor con objeto de darle la resistencia mecánica necesaria. Por la parte inferior, este cilindro está soldado y cartaboneado convenientemente a la parte media de un arillo plano horizontal de 10 " de ancho mínimo y de 3? " de espesor, marcado como 7c, el diámetro medio de este arillo es igual al diámetro medio del cuerpo del evaporador , de tal manera que quede un borde hacia la parte exterior de aproximadamente 4 3? " de ancho mínimo y un borde hacia la parte interior de aproximadamente 4 3? " mínimo; en la parte media del borde exterior, distribuidos simétricamente lleva perforaciones redondas (mínimo 24 perforaciones) con objeto de pasar a través de ellas los tornillos de acoplamiento por la parte exterior con la sección del cuerpo del evaporador centro periferia (40C fig.15). Enmefo de estas dos partes lleva una junta (2) de material apropiado para hacer hermética esta unión. El borde interior es liso con objeto de soldarle por la parte superior e inferior la tapa inferior de la calandria (10) , según se muestra en la figura 8. Por la parte superior el cilindro denominado 7a esta soldado y cartaboneado a un arillo plano horizontal de 10" de ancho mínimo y de VA" de espesor, marcado como 7b , el diámetro medio de este anillo es igual al diámetro medio del cuerpo del evaporador , de tal manera que quede un borde hacia la parte exterior de aproximadamente 4 VA " de ancho mínimo y un borde hacia la parte interior de aproximadamente 4 VA" de ancho mínimo, en la parte media del borde exterior, distribuidos simétricamente, lleva perforaciones redondas (mínimo 24) con objeto de pasar a través de ellas los tornillos de acoplamiento por la parte exterior con la superficie calórica y con la sección del cuerpo del evaporador periferia centro (30C, Fig. 13). En la parte media superior del borde interior, distribuidas simétricamente lleva soldadas unas espigas con cuerdas de tornillo (24 mínimo) del largo necesario para acoplarse por la parte interior con la superficie calórica (5) y la sección del cuerpo del evaporador periferia-centro (30C, Fig. 13) por medio de una tuerca. En estos acoplamientos lleva juntas de material apropiado (2) para hacer herméticas las uniones.

TAPA INFERIOR DE LA CALANDRIA .- La tapa inferior de la calandria, marcada con el número 10 , está fabricada en lámina de cero al carbón de lA " mínimo de espesor, cortada y soldada a las medidas requeridas, tiene la forma de un cono truncado invertido, con un borde plano horizontal de 4 V¿ " mínimo de ancho a todo lo largo de la circunferencia de la base mayor, el diámetro de la base mayor del conp truncado será aproximadamente 9 VA " menos que el diámetro del cuerpo del evaporador. La inclinación de la pared cónica será igual a la de la superficie calórica y ambas estarán determinadas por el gradiente hidráulico requerido. Esta pared cónica termina en la circunferencia correspondiente a la base menor del cono truncado, cuyo diámetro será igual al diámetro de la parte marcada como 9a que forma parte de la pared interior de la calandria y a la cual va soldada y cartaboneada según se muestra en la figura 8.

PARED INTERIOR. - La pared interior de la calandria , marcada con el número 9 , está integrada por cuatro partes que son: 9a, 9b, 9c y 9d; construida dé lamina de acero al carbón de Vi " mínimo de espesor, cortada y soldada de acuerdo a las rnedidas requeridas, la parte 9a es un cilindro metálico vertical con un diámetro por lo menos 6 " mayor que el diámetro de la parte marcada como 9c, la altura de esta parte depende del diámetro de los copies soldados (12) para los tubos de salida de condensados, que a su vez dependen de la cantidad de condensados producidos en la calandria, por ejemplo si los copies son de un diámetro de 6" la altura mínima debe ser 12", el número de copies depende también de la cantidad de condensados, mínimo dos, están colocados simétricamente, estas tuberías de salida de condensados posteriormente atraviesan la pared de la sección del cuerpo centro periferia (SCCP) figuras 14 y 15 y van al almacén de agua de condensados, además a la parte 9a le atraviesan las tuberías de Vi ", parte 11 figuras 6, 7 y 8, para la salida de gases incondensables que posteriormente atraviesan también la pared de la sección del cuerpo 90 centro periferia (SCCP) figuras 14 y 15 y van a la atmósfera o al condensador general. Esta parte 9a está soldada y cartaboneada por la parte superior al borde de la tapa inferior de la calandria y por la parte inferior esta soldada y cartaboneada al borde exterior de la pieza marcada como 9b que es un arillo plano horizontal de lamina de Vi " de espesor, con un ancho mínimo de 6 ", esta pieza 9b está soldada y cartaboneada a la pieza 9c que es u? 95 cilindro vertical de diámetro interior 1/8" mayor que el diámetro exterior del tubo central (la), en este caso sería 24.125" y cuya altura está determinada por el gradiente hidráulico de la superficie calórica, la altura de la pieza 7a y la altura de la pieza 9a, en este ejemplo tiene una altura mínima de 1.0 mt. , el cilindro 9c tiene soldado y cartaboneado a su parte superior la pieza 9d que es un arillo plano horizontal de Vi " de espesor, de 5 " de ancho , 100 con un diámetro interior igual al diámetro de la pieza 9c a la cual está soldada y cartaboneada. En el diámetro medio del borde formado por este arillo, en la parte superior, tiene soldadas y distribuidas simétricamente unas espigas con cuerdas de tornillo (24 mínimo) del largo necesario para acoplar la superficie calórica el soporte del tubo central por medio de una tuerca. Én estos acoplamientos lleva juntas de material conveniente (2) 105 con objeto de hacer dichas uniones herméticas. Por la parte inferior, este mismo borde tiene soldados los soportes del recolector de gases incondensables, pieza marcada como 11, que es un tubo de Vi " de diámetro nominal en forma de un anillo con perforaciones, de un diámetro 3" mas grande que el diámetro medio de la pieza 9c y que esta conectado con las tuberías de salida de gases incondensables, mínimo dos tuberías, que están simétricamente 110 distribuidas. SOPORTES SEPARADORES.- Los soportes separadores, marcados con el número 6, están fabricados de lamina de acero al carbón de Vi " de espesor, son unas piezas en forma de T, formada por la pieza 6a y 6b . La pieza 6a es una placa horizontal de 4 " de ancho 115 mínimo y de 1/2" de espesor mínimo , con el largo necesario para ser soldada a todo su ancho por una parte a pared exterior de la calandria en la pieza 7a y por la otra parte a la pared interior de la calandria en la pieza 9c, a todo lo largo en la parte media por la parte inferior esta soldada y cartaboneada a la pieza 6 b , que constituye el eje de la T ; la pieza 6b es una placa vertical de un espesor de Vi " con una altura que está determinada por el 120 gradiente hidráulico de la superficie calórica y por la altura de la pieza 7a, con orificios en su superficie vertical en la cantidad suficiente para permitir el paso del vapor y está también soldada y cartaboneada a todo lo largo por su parte inferior con la pared cónica del fondo de la calandria ( parte 10 ), en uno de sus extremos esta soldada a todo lo ancho a la parte 7a de la pared exterior y por el otro extremo esta también soldada a todo lo ancho con la - 25 parte 9c de la pared interior de la calandria. La parte superior del soporte separador, pieza 6a, es una superficie plana que va a servir de soporte a la superficie calórica , el numero mínimo de soportes separadores es 6 distribuidos simétricamente a 60° cada uno del otro.

SUPERFICIE CALÓRICA.- La superficie calórica o tapa superior de la calandria esta construida en una sola pieza, es una lámina de material de espesor determinado por la 130 presión del vapor o fluido utilizado para el calentamiento; dependiendo del diámetro del evaporador, la superficie calórica pude ser construida en una sola lámina de material moldeado, extruido o rechazado con la forma del canal o por varias piezas de lamina moldeada, extruida o rechazada soldadas entre si de manera que formen una sola pieza de la forma y dimensiones requeridas; en este caso vamos a considerar una lamina de acero 135 inoxidable con un espesor de 0.300 " moldeada, extruida o rechazada con la forma del canal abierto de fondo circular descendente en espiral de la periferia a la parte central , donde termina en el conducto especialmente diseñado para el paso del liquido, tangencialmente, hacia la siguiente unidad de evaporación . La superficie calórica tiene la forma de un cono truncado invertido con un borde en forma de arillo plano horizontal a 140 todo lo largo de la circunferencia de la base mayor, el diámetro exterior de este borde plano es igual al diámetro exterior de la pieza 7b, el ancho de este borde es 1/2" mayor que el ancho de la pieza 7b y por consiguiente; el diámetro de la base mayor del cono es igual al diámetro interior de 7b menos 1", este borde lleva en la parte exterior los agujeros para pasar los tornillos de acoplamiento de igual manera que la pieza 7b y en la parte interior los 145 agujeros para pasar las espigas de tornillo de acoplamiento correspondientes, la inclinación de la parte cónica estará determinada por el gradiente hidráulico requerido, esta parte cónica termina también en un borde en forma de arillo plano horizontal cuyo diámetro mayor será 1" más grande que el diámetro exterior de la pieza 9c , el ancho de este arillo será igual al ancho de la pieza 9c más la V " considerada, el diámetro menor de este arillo será igual al 150 diámetro interior de la pieza 9c, este arillo tiene agujeros para permitir el paso de las espigas de los tornillos de acoplamiento colocadas en la pieza 9d.

RETENES SUPERIORES.- Los retenes superiores son unas piezas fabricadas de acero al carbón de 1/2" de espesor en forma de una T invertida , integrada por dos partes, la 155 marcada como 4a es el eje de la T tiene un ancho mínimo de 4 " y el largo necesario para llegar desde la pared de la sección del cuerpo periferia-centro (SCPC) figuras 12 y 13 parte 30b, hasta la pared del soporte del tubo central marcada como 3b, la parte 4a esta colocada verticalmente enmedio de dos soportes verticales marcados como 4c, figura 13 parte 33, y fijada en su lugar por medio de un perno cónico pasado, por lo que en sus extremos la parte 150 4a lleva los correspondientes agujeros. La pieza 4b que forma los brazos de la T invertida tiene un espesor mínimo de 1/2" un ancho mínimo de 4" y un largo igual a la distancia que exista entre el diámetro interior del arillo inferior Fig.13, parte 30c, de la sección del cuerpo periferia-centro (SCPC) figuras 12 y 13 y el diámetro exterior del arillo 3a figura 8 del soporte del tubo central. La pieza 4b está soldada a todo lo largo en su parte media con I65 el borde inferior de la pieza 4a.; los retenes superiores descansan, por medio de la superficie plana inferior de la pieza 4b, sobre la superficie calórica y deben ser como mínimo 6 retenes superiores distribuidos simétricamente .

SOPORTE GUÍA DEL TUBO CENTRAL.- El soporte guía del tubo central esta integrado por tres piezas soldadas entre si que son 3a, 3b y 3c ; La pieza 3a es un arillo horizontal de 70 1/2" de espesor mínimo, 5" de ancho mínimo con un diámetro interior igual al diámetro interior de la pieza 9d , lleva en su parte media los agujeros, de diámetro apropiado, correspondientes para dar paso a las cuerdas de tornillo soldadas a la pieza 9d. Por la parte interior a todo lo largo de su circunferencia está soldado y cartaboneado a la pieza 3b. La pieza 3 b es un cilindro vertical de Vi " de espesor mínimo con la altura apropiada, que 175 debe ser como mínimo dos veces la altura de la pieza 7a y un diámetro interior igual al de la pieza 9c, esta soldado y cartaboneado por su parte inferior con la pieza 3a y por la parte superior con la pieza 3 c. La pieza 3 c es un arillo horizontal de V= " de espesor mínimo, 5 " de ancho mínimo y un diámetro interior igual al diámetro de la pieza 9c, lleva en su parte media agujeros de diámetro apropiado, distribuidos simétricamente , para permitir el paso 180 de los tornillos de acoplamiento al tubo central. En las uniones se utilizan jungas (2) de material apropiado para hacerlas herméticas.

TUBO CENTRAL. El tubo central esta constituido por dos piezas que son la y Ib. La pieza la es el tubo central de Vi " de espesor mínimo y del diámetro correspondiente al 185 vapor que se calcula desalojar, en este ejemplo 24", la altura de este tubo debe ser la necesaria para que, acoplado al soporte , pieza 3, llegue a ap1 ovarse por la parte inferior en la parte central de la tapa de la calandria (23) de la Unidad Evaporadora Centro Periferia (UECP) figuras 9, 10 y 11, este tubo tiene en la parte inferior, tomando como centro una distancia de 6" a partir del borde inferior, como mínimo 4 agujeros de 6" de diámetro 190 mínimo (le) distribuidos simétricamente, para permitir el paso del vapor producido a la calandria de la Unidad Evaporadora Centro Periferia figuras 9, 10 y 11. La pieza Ib es un arillo horizontal de Vi " de espesor mínimo, 5 " de ancho mínimo y un diámetro igual al diámetro exterior del tubo central, esta colocado a una distancia mínima de 1.0 Mt. del borde superior del tubo central ,soldado y cartaboneado a todo lo largo de su circunferencia 195 interior con el tubo central y tiene en su parte media agujeros, de diámetro apropiado, correspondientes al paso de los tornillos de acoplamiento con la pieza 3 c.

UNIDAD EVAPORADORA CENTRO-PERIFERIA. (UECP).- Según se muestra en las figuras 9, 10, 11, la Unidad Evaporadora Centro-Periferia está formada por la pared exterior 200 (24), la tapa inferior o fondo de la calandria (23), la pared interior (19), los soportes separadores (21), la superficie calórica o tapa superior de la calandria (20), los retenes superiores (17), el soporte superior guía del tubo central (16), tiene además las conexiones para la entrada de vapor (28), salidas de condensados (22), salidas de gases incondensables (26), entrada de solución diluida (27) y salida de solución concentrada (25). 205 PARED EXTERIOR . La pared exterior de la calandria , marcada con el número 24 en los dibujos mencionados, esta formada por tres partes , 24a, 24b y 24c. La parte 24b es un cilindro vertical de diámetro interior igual al diámetro interior del cuerpo del evaporador y con una altura que depende del gradiente hidráulico y de la altura de la pieza 19b de modo 210 que permita la colocación de los. copies para conectar la tubería de las salidas de condensados , por ejemplo, si el diámetro de estas tuberías es de 4 ", la altura debe ser mínimo 24 "; el espesor del material laminado, dependerá de las condiciones de trabajo, principalmente de la presión del vapor utilizado en el calentamiento, por ejemplo, si utilizamos para el calentamiento vapor con una presión de 15 a 50 libras por pulgada 215 cuadrada, debemos considerar lamina de acero al carbón de Vi " de espesor mínimo. Por la parte inferior, este cilindro está soldado y cartaboneado convenientemente a la parte media de un arillo plano horizontal de 10 " de ancho mínimo y de VA " de espesor mínimo, marcado como 24c, el diámetro medio de este arillo es igual al diámetro medio del cuerpo del evaporador , de tal manera que quede un borde hacia la parte exterior de 220 aproximadamente 4 A " de ancho y con un borde hacia la parte interior de aproximadamente 4 VA "; simétricamente distribuidas en la parte media del borde exterior, lleva perforaciones redondas de diámetro apropiado, con objeto de pasar a través de ellas los tornillos de acoplamiento para la sección del cuerpo del evaporador periferia -centro (SCPC) figuras 12 y 13. El borde interior es liso con objeto de soldarle por la parte 225 superior y por la parte interior la tapa inferior de la calandria, parte 23 , según se muestra en la figura 11. Por la parte superior el cilindro denominado 24b, está soldado y cartaboneado a un arillo plano horizontal de 10" de ancho mínimo y de VA " de espesor mínimo, marcado como 24a , el diámetro medio de este anillo es igual al diámetro medio del cuerpo del evaporador , de tal manera que quede un borde hacia la parte exterior de aproximadamente 230 4 VA " de ancho y un borde hacia la parte interior de aproximadamente 4 V.n , en la parte media del borde exterior, distribuidas simétricamente lleva perforaciones redondas de diámetro apropiado, 24 perforaciones mínimo, con objeto de pasar a través de ellas los tornillos de acoplamiento a la superficie calórica y a la sección del cuerpo del evaporador centro-periferia (SCCP) figuras 14 y 15. En la parte media superior del borde interior, 235 distribuidas simétricamente lleva soldadas unas espigas con cuerdas de tornillo del largo necesario para acoplar la superficie calórica y la sección del cuerpo del evaporador centro periferia (SCCP) figuras 14 y 15, por medio de una tuerca. En cada uno de estos acoplamientos lleva juntas de material conveniente para hacer herméticas dichos acoplamientos. En la parte inferior del borde interior del anillo 24a se encuentra soportado 240 el recolector de gases incondensables, que es un anillo de tubería de Vi " de diámetro nominal con varias perforaciones que está conectado a las salidas de gases incondensables , marcadas como 26, que atraviesan la pared exterior 24b y van a la atmósfera o al condensador general, el diámetro del arillo recolector de gases incondensables es aproximadamente 3" menor que el diámetro interior de la parte 24b. 245 TAPA INFERIOR DE LA CALANDRIA .- La tapa inferior de la calandria, marcada con el número 23, está fabricada en lámina de acero al carbón de Vi " de espesor mínimo, cortada y soldada a las medidas requeridas, tiene la forma de un cono truncado, con un borde plano horizontal de 4 Vi " de ancho mínimo a todo lo largo de la circunferencia de la base 2 0 mayor, el diámetro de la base mayor del cono truncado será aproximadamente 9 VA " menos que el diámetro del cuerpo del evaporador. La inclinación de la pared cónica será igual a la de la superficie calórica y ambas estarán determinadas por el gradiente hidráulico requerido.

Esta pared cónica termina en la circunferencia correspondiente a la base menor del cono truncado, cuyo diámetro será igual al diámetro exterior de la parte marcada como 19c que 255 forma parte de la pared interior de la calandria a la cual va soldada.

PARED INTERIOR. - La pared interior de la calandria , marcada con el número 19 , está integrada por tres partes que son 19a, 19b y 19c; construida de lamina de acero al carbón de Vi " de espesor mínimo, cortada y soldada de acuerdo a las medidas requeridas; la parte 260 19b es un cilindro metálico vertical con un diámetro interior 1/8 " mas grande que el diámetro exterior del tubo central parte la en las figuras 6, 7 y 8; con una altura mínima de 24 ", tiene en la parte inferior orificios de 6" de diámetro (28), colocados simétricamente, con el centro a una altura de 6" medida a partir de la superficie superior de la base menor del cono truncado formado por la tapa inferior de la calandria, de tal manera que estos 26 orificios concuerden con los que tiene el tubo central y permitan la alimentación del vapor a la calandria.. Esta parte 19b está soldada y cartaboneada por su parte inferior al borde interior de la parte 19 c y por su parte superior esta soldada y cartaboneada con la parte 19a. La parte 19c es un arillo plano horizontal de Vi " de espesor mínimo, 5" de ancho mínimo y con un diámetro interior igual al diámetro interior de la parte 19b, la superficie de 270 este arillo es plana y esta también soldado a la tapa inferior de la calandria a lo largo de sus circunferencias interior y exterior. La parte 19a es un arillo plano horizontal de V " de espesor mínimo, 5 " de ancho mínimo y con un diámetro interior igual al diámetro interior de la parte 19b, está soldado y cartaboneado a la parte superior del cilindro 19b. En el diámetro medio del borde formado por este arillo tiene distribuidas simétricamente 275 soldadas espigas con cuerdas de tornillo del largo necesario para acoplar la superficie calórica y el soporte guía superior del tubo central por medio de una tuerca. En estos acoplamientos lleva unas juntas de material apropiado, marcadas como 18a y 18b en la figura 11, para hacer herméticos estos acoplamientos. 280 SOPORTES SEPARADORES.- Los soportes separadores, marcados con el número 21, están fabricados de lamina de acero al carbón de Vi " de espesor mínimo, son unas piezas en forma de T, formada por la piezas 21a y 21b , la pieza 21a es una placa horizontal de V " de espesor mínimo, 4" de ancho mínimo y con el largo necesario para ser soldada a todo su ancho por una parte a pared interior de la calandria en la pieza 19b y por la otra 285 parte a la pared exterior de la calandria en la pieza 24b, a todo lo largo en la parte media por el lado inferior esta soldada y cartaboneada a la pieza 21b , que constituye el eje de la T ; la pieza 21b es una placa vertical de un espesor de Vi " mínimo, con una altura, que dependiendo del gradiente hidráulico de la superficie calórica, puede ser en este ejemplo de un minimo de 24", con orificios en su superficie vertical en un número suficiente para 299 permitir el paso del vapor y está también soldada y cartaboneada a todo lo largo por su parte inferior con la pared cónica del fondo de la calandria, en uno de sus extremos está soldada a todo lo ancho con la pieza 19b de la pared interior de la calandria y por el otro de sus extremos con la parte 24b de la pared exterior de la calandria; la parte superior del soporte separador, pieza 21a, es una superficie plana que va a servir de soporte a la 295 superficie calórica , el numero mínimo de soportes separadores es de 6 distribuidos simétricamente.

SUPERFICIE CALÓRICA.- La superficie calórica o tapa superior de la calandria esta construida en una sola pieza, es una lámina de material de espesor determinado por la 300 presión del vapor o fluido utilizado para el calentamiento , en este caso vamos a considerar una lamina de acero inoxidable con un espesor de aproximadamente 0.300 " moldeada, rechazada o extruida con la forma del canal abierto de fondo circular descendente en espiral de la parte central a la periferia, donde termina en el conducto especialmente diseñado para el paso del liquido, tangencialmente, hacia la siguiente unidad de evaporación. La superficie 305 calórica tiene la forma de un cono truncado con un borde en forma de arillo plano horizontal a todo lo largo de la circunferencia de la base mayor, el diámetro exterior de este borde plano es igual al diámetro exterior de la pieza 24a, el ancho de este borde es 1/2" mayor que el ancho de la pieza 24a y por consiguiente; el diámetro de la base mayor del cono es igual al diámetro interior de la pieza 24a menos 1", este borde lleva en la parte 310 exterior los agujeros para pasar los tornillos de acoplamiento de igual manera que la pieza 24a y en la parte interior los agujeros para pasar las espigas de tornillo de acoplamiento correspondientes, la inclinación de la parte cónica estará determinada por el gradiente hidráulico requerido, esta parte cónica termina también en un borde en forma de arillo plano horizontal cuyo diámetro mayor será 1" más grande que el diámetro exterior de la pieza 315 19a, el ancho de este arillo será igual al ancho de la pieza 19a más la Vi " considerada, el diámetro menor de este arillo será igual al diámetro interior de la pieza 19a, este arillo tiene agujeros para permitir el paso de las espigas de los tornillos de acoplamiento colocadas en la pieza 19a. En todos los acoplamientos se usaran entre las partes juntas de material apropiado (18a y 18b) para hacerlas herméticas. 320 RETENES SUPERIORES.- Los retenes superiores (17) son unas piezas en forma de una T invertida , integrada por dos partes, la marcada como 17a es el eje de la T tiene un espesor mínimo de Vi ", un ancho mínimo de 4 " y el largo necesario para llegar desde la pared de la sección del cuerpo centro-periferia (SCCP) figuras 14 y 15, hasta la pared del 325 soporte superior guía del tubo central marcada como 16b, la parte 17a esta colocada verticalmente enmedio de dos soportes verticales marcados como 17c ( parte 44 en la figura 15) y fijada en su lugar por medio de un perno cónico pasado, por lo que en sus extremos la parte 17a lleva los correspondientes agujeros. La pieza 17b que forma los brazos de la T invertida tiene un espesor mínimo de 1/2" un ancho minimo de 4" y un largo igual a la 0 distancia que exista entre el diámetro interior del arillo de la sección del cuerpo centro- periferia (SCCP) parte 40c figura 15 y el diámetro exterior del arillo 16c del soporte superior guía del tubo central. La pieza 17b está soldada a todo lo largo en su parte media con el borde inferior de la pieza 17a.; los retenes superiores descansan, por medio de la superficie plana inferior de la pieza 17b, sobre la superficie calórica y deben ser como 335 mínimo 6 retenes superiores distribuidos simétricamente.

SOPORTE SUPERIOR GUÍA DEL TUBO CENTRAL.- El soporte superior guía del tubo central esta integrado por tres piezas soldadas entre si que son 16a, 16b y 16c ; La pieza 16c es un arillo horizontal de 1/2" de espesor mínimo, 5" de ancho mínimo con un 340 diámetro interior igual al diámetro interior de la pieza 19b , lleva en su parte media los agujeros correspondientes para dar paso a las cuerdas de tornillo soldadas a la pieza 19a. A todo lo largo de su circunferencia por el lado interno está soldado y cartaboneado a la pieza 16b. La pieza 16b es un cilindro vertical de Vi " de espesor mínimo con la altura apropiada, que debe ser como mínimo igual a la altura de la pieza 24b y un diámetro 345 interior igual al de la pieza 19b, está soldado y cartaboneado por su parte inferior con la pieza 16c y por la parte superior con la pieza 16a. La pieza 16a es un arillo horizontal de Vi " de espesor mínimo, 5 " de ancho mínimo y un diámetro interior igual al diámetro de la pieza 19b, la superficie de su cara superior es plana con objeto de que sirva de soporte a la parte inferior de la pared interior de la calandria periferia centro, parte 9b figura 8. 350 ENTRADAS DE VAPOR Y SALIDAS DE CONDENSADOS Y GASES INCONDENSABLES . La alimentación del vapor se hará de manera especifica para cada tipo de unidad de calentamiento, de igual manera sucede con las salidas de condensados y gases incondensables. 355 ENTRADA DE VAPOR PARA LA UNIDAD DE EVAPORACIÓN PERIFERIA- CENTRO.- Para la unidad Periferia-Centro (UEPC), figuras 6,7 y 8, la alimentación del vapor se hará por cuatro entradas (8) situadas simétricamente en la pared exterior, (7a), considerando que de arriba hacia abajo, el evaporador comience por una unidad de 360 calentamiento de la periferia al centro, (UEPC), figuras 6, 7 y 8, en la primera unidad de calentamiento las entradas de vapor estarán conectadas a un cabezal formado por un tubo distribuidor de forma circular y de µn diámetro mayor que la unidad de calentamiento, este tubo estará conectado a la fuente de suministro de vapor y tendrá sus válvulas de control de alimentación y de seguridad colocadas convenientemente. En las siguientes unidades de 365 calentamiento Periferia-Centro,(UEPC), figuras 6, 7 y 8, cada una de las entradas de vapor estarán conectadas respectivamente a la correspondiente salida del vapor producido por una unidad de calentamiento Centro-Periferia (UECP), figuras 9, 10 y 11, el flujo de vapor dentro de la unidad de calentamiento Periferia-Centro, (UEPC) figuras 6, 7 y 8. será de la periferia al centro. 370 SALIDA DE CONDENSADOS PARA LA UNIDAD DE EVAPORACIÓN PERIFERIA- CENTRO.-Las salidas de condensados, 12 figuras 6, 7 y 8, están constituidas por tubos conectados a los copies soldados a la pared interior de la calandria , parte 9a, el número de estas salidas serán determinadas de acuerdo al volumen de condensados a desalojar, los 375 tubos atravesaran la pared de la sección del cuerpo del evaporador denominada Centro- Periferia, estando soldados por su parte extema tanto en el interior como en el exterior de dicha pared para evitar fugas y se conectaran a un cabezal o tubo circular exterior en forma de anillo de un diámetro mayor al del evaporador , este cabezal recolectará los condensados y los llevara al tanque de almacenamiento. 380 SALIDA DE GASES INCONDENSABLES.- La salida de gases incondensables, número 11 en las figuras 6, 7 y 8, estará constituida por un tubo perforado de V" de diámetro en forma de cabezal circular que estará soportado por la pared interior debajo de la parte marcada como 9d , tendrá salidas colocadas simétricamente que atravesaran la parte 9a y la 385 pared del cuerpo de sección Centro-Periferia y en la parte exterior del evaporador tendrán su válvula de control y estarán conectadas a la atmósfera o al condensador según el caso.

ENTRADA DE VAPOR PARA LA UNIDAD DE EVAPORACIÓN CENTRO PERIFERIA.- Para las unidades de calentamiento del centro a la periferia , (UECP), figuras 390 9, 10 y 11, únicamente en el caso de que el aparato comience de arriba hacia abajo, por una unidad de calentamiento del centro a la periferia, UECP, figuras 17 y 19, la entrada de vapor de esta primera unidad se hará por un cabezal conectado a la fuente de alimentación de vapor por medio de una válvula de control con objeto de introducir el vapor por el tubo central ubicado en la parte central de la unidad por las entradas 28, figuras 9, 10, y 11, 395 situadas simétricamente en el pared interior 19b; en las siguientes unidades Centro-Periferia, (UECP), figuras 9, 10 y 11, el vapor producido por una unidad Periferia-Centro (UEPC), figuras 6, 7 y 8, se alimentara naturalmente por medio del tubo central (1) o ducto central a la caja de alimentación formada por el mismo tubo o ducto y la parte central de la tapa inferior de la calandria y pasará por las entradas de vapor (28) situadas simétricamente en la 400 pared interior (19b) hacia el interior de la calandria de la unidad Centro -Periferia (UECP), figuras 9, 10 y 11, el flujo del vapor dentro de la unidad de calentamiento será del centro hacia la periferia.

SALIDA DE CONDENSADOS.- Las salidas de condensados serán conectadas a los 405 copies (22) ,colocados simétricamente en la parte 24b de la pared exterior y conectadas a un cabezal o tubo circular exterior en forma de anillo de un diámetro mayor que el evaporador donde los condensados serán recolectados y llevados al tanque de almacenamiento.

SALIDA DE GASES INCOMPENSABLES - La salida de gases incondensables estará 410 constituida por un cabezal circular formado por un tubo perforado de 1/2" de diámetro colocado en la parte interior y soportado por la parte 24a, tendrá salidas colocadas simétricamente (26) que atravesaran la pared exterior en la parte 24b con una llave de paso fuera de la unidad de calentamiento y estarán conectadas al condensador general o a la atmósfera, según el caso. 415 CUERPO DEL EVAPORADOR. El cuerpo del evaporador estará integrado por secciones. Estas secciones tendrán el mismo diámetro pero distinto diseño de acuerdo a su función ,les denominaremos: Sección del Cuerpo Periferia-Centro (SCPC), figuras 12 y 13 y Sección del Cuerpo Centro-Periferia (SCCP), figuras 14 y 15 , a la sección del cuerpo que se encuentra sobre una unidad de calentamiento de la periferia al centro, (UEPC), figuras 6, 7 y 420 8, le denominaremos Sección del Cuerpo Periferia-Centro (SCPC), figuras 12 y 13, a la sección del cuerpo que se encuentre sobre una unidad de calentamiento del centro a la periferia , (UECP), figuras 9, 10 y 11, le denominaremos sección Cuerpo Centro Periferia (SCCP) , figuras l4 y l5. 425 SECCIÓN DEL CUERPO PERIFERIA AL CENTRO - La sección del cuerpo que se encuentra colocada sobre una unidad de calentamiento de la periferia al centro (SCPC) Figuras 12 y 13, esta integrada por tres partes que son 30a, 30b, 30c, la parte 30b tiene una forma cilindrica de diámetro igual al diámetro de la unidad mencionada, con una altura apropiada, en el ejemplo es máximo 2.20 Mt. y minimo 0.60 Mt., en los extremos inferior 430 y superior tiene soldados y cartabonados arillos planos de 3/4" de espesor mínimo y 10" de ancho mínimo con un diámetro medio igual al de la unidad de calentamiento, partes 30a y 30c, de tal manera que en cada arillo queda un borde hacia la parte exterior y otro hacia la parte interior de aproximadamente 4"3/4" de ancho cada uno, en la parte media de cada borde se encuentran los correspondientes agujeros para el paso de los tornillos de ensamble. 435 Únicamente cuando el evaporador comienza de arriba hacia abajo con una unidad de calentamiento Periferia-Centro, figuras 16 y 18, esta sección del cuerpo colocada sobre la primera unidad de calentamiento esta unida por su parte superior con la tapa circular del aparato ( partes 55 y 75 respectivamente) y por la parte inferior con la mencionada unidad de calentamiento. La tapa tiene la entrada para la alimentación del liquido o solución a 440 evaporar, las restantes secciones del Cuerpo Periferia-Centro (SCPC) figuras 12 y 13, están unidas por la parte superior con la parte inferior de una Unidad de Evaporación Centro-Periferia (UECP), figuras 9, 10 y 1 1, y por la parte inferior con la parte superior de una unidad de evaporación Periferia-Centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8. Todas las secciones del cuerpo periferia-centro (SCPC) tienen colocadas en la parte del frente dos lucetas o 445 mirillas, parte 31 figuras 12 y 13, para observar el interior del aparato y en la parte posterior una entrada de hombre, parte 32 figura 12, del tipo de tortuga empleada comúnmente en los evaporadores. En el borde interior del arillo plano inferior tiene también soldados los soportes , parte 33 figura 13, para los retenes superiores de la Unidad Evaporadora Periferia Centro, parte 4 figuras 6, 7 y 8. 450 EMPAQUES. Las uniones entre la sección del cuerpo y las superficies calóricas o unidades de calentamiento o en su caso la tapa superior del aparato con objeto de hacerlas herméticas se realizan utilizando una junta o empaque de material apropiado, partes 2 y 18 en las figuras 7, 8, 10 y 11 y apretando una serie de tornillos colocados en las perforaciones que para el c efecto están en la parte exterior e interior de los bordes.

SECCIÓN DEL CUERPO CENTRO-PERIFERIA. Las secciones del cuerpo que se encuentran colocadas sobre las unidades de evaporación del centro a la periferia, figuras 14 y 15, están integradas por tres partes que son: 40a, 40b y 40c; la parte 40b tienen forma cilindrica de diámetro igual al diámetro de la pieza 24b de la unidad de evaporación 460 mencionada , con una altura apropiada, en el ejemplo es de aproximadamente 3.60 Mt., en la parte inferior tiene soldada y cartaboneada la parte 40c que es un arillo plano de 10" de ancho mínimo y 3/4" de espesor mínimo con un diámetro medio igual al de la parte 40b, en el borde exterior de aproximadamente 4"3/4" de ancho, así como en el borde interior del mismo ancho lleva en la parte media de ambos bordes una serie de agujeros para permitir el 65 paso de los tornillos de acoplamiento con la Unidad de Evaporación Centro-Periferia. La parte 40b tiene en la parte superior soldado y cartaboneado la parte 40a que es un arillo plano horizontal de 3/4" de espesor mínimo, 10" de ancho mínimo con un diámetro medio igual al diámetro de la parte 40b, en el borde interior de aproximadamente 4"3/4" así como en el borde exterior de aproximadamente el mismo ancho lleva una serie de agujeros para 470 permitir el paso a los tomillos de acoplamiento con la parte inferior de una Unidad de Evaporación Periferia-Centro. A una distancia aproximada de 2" debajo del arillo 40a, la parte 40b tiene distribuidas simétricamente, cuatro ranuras anchas y largas horizontales por donde sale el vapor producido, minimo 8" de ancho y 24 " de largo, estas ranuras van al interior de una caja de forma apropiada, cónica, soldada por la parte exterior a la pared de 475 la sección del cuerpo y conectada cada una a un tubo de un diámetro minimo de 8", que lleva al vapor producido a la entrada de vapor de la siguiente unidad de evaporación de la periferia al centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8. En la parte frontal de la parte 40b se encuentran dos lucetas o mirillas, parte 41 figuras 14 y 15, en la parte posterior una entrada de hombre, parte 42 figura 14, del tipo de tortuga empleadas comúnmente en los evaporadores. En el 480 borde interior de la parte 40c tiene soldados los soportes, parte 44 figura 15, de los Retenes Superiores de la unidad Periferia-Centro, parte 17 figuras 10 y 11. Únicamente cuando el evaporador comienza con una unidad evaporadora centro periferia (UECP), figuras 17 y 19 arreglo general dos, la parte superior de la sección del cuerpo centro periferia (SCCP) figuras 14 y 15, esta conectada con la tapa superior del evaporador , partes 65 y 85 48 respectivamente, las siguientes secciones del cuerpo centro periferia (SCCP) figuras 14 y 15, están conectadas a la parte inferior de una unidad evaporadora periferia-centro (UEPC) figuras 6, 7 y 8. En el caso mencionado tenemos que la tapa del evaporador (65 y 85) tiene en la parte central la entrada de vapor , parte 71 y 91 respectivamente y la entrada del líquido o solución a evaporar, partes 70 y 90. 490 MONTAJE .- El evaporador estará montado en una base estructural construida exprofeso que permita el libre acceso para la operación y mantenimiento de la tapa inferior de la ultima calandria o unidad evaporadora y las tuberías de salida de solución concentrada y vapor producido hacia el condensador. Por la forma del mismo evaporador y su 405 constitución será autosoportable.

Claims (8)

INSTRUMENTACIÓN BÁSICA.- Se instalarán un manómetro y un termómetro en cada unidad de evaporación, en cada sección del cuerpo del evaporador, en la tubería de entrada inicial de alimentación de líquido, en la tubería de entrada inicial de alimentación de vapor; así como las válvulas de paso, válvulas de seguridad y control necesarias, estos aparatos no aparecen en las figuras. REIVINDICACIONES.- Considerando que no existe actualmente ningún evaporador que utilice las unidades de evaporación descritas ni la forma de trabajo y combinaciones que entre ellas se mencionan, se solicita patente sobre lo siguiente:

1.- La invención de un evaporador que utiliza una superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de una espiral concéntrica circular o espiral concéntrica rectangular, para evaporar el líquido o solución que fluye continuamente sobre la superficie calórica .

2.- La invención de utilizar unidades de evaporación con una superficie calórica formada por un canal abierto descendente de la periferia al centro en forma de espiral concéntrica circular o una espiral concéntrica rectangular.

3.- La invención de utilizar una unidad de evaporación con una superficie calórica formada por un canal abierto descendente del centro a la periferia en forma de una espiral concéntrica circular o rectangular

4.- La invención de combinar las unidades de evaporación antes mencionadas para formar un evaporador de múltiples efectos que puede trabaja al vacío.

5.- La invención de la forma como pasa el líquido de una unidad de evaporación a la siguiente de acuerdo a la secuencia de trabajo utilizada.

6.- La invención de la forma como se pasa el vapor producido de una unidad de evaporación a la siguiente de acuerdo a la secuencia de trabajo utilizada.

7.- La invención del tipo de canales abiertos utilizables para formar la superficie calórica en forma de espiral concéntrica descendente circular o rectangular.

8.- La invención del diseño de un evaporador de múltiples efectos que puede trabajar al vacío utilizando una superficie calórica formada por un canal abierto descendente en forma de espiral concéntrica circular o rectangular con el flujo del líquido de la periferia al centro o del centro a la periferia alternado, según se requiera en el proceso.