Evaporação múltiplo efeito. Descrição do Problema:
Um evaporador de múltiplo efeito tem a função de concentrar o material dissolvido pela retirada de água através da redução do ponto de evaporação pela diminuição da pressão dentro dos vasos.
Descrição do Objetivo:
Obter os parâmetros dos controladores PID que mantenham os níveis nos evaporadores e a concentração de saída mais estáveis.
Descrição das informações disponíveis:
Para cada vaso estão disponíveis a pressão, o nível e a concentração do soluto na saída.
Fig. 8 Evaporador de múltiplos efeitos.
O sistema de evaporação em múltiplo efeito (fig. 8) é utilizado para concentrar um composto diluído e consiste em 5 evaporadores ligados em série, onde o nível de cada um deve ser controlado para corrigir a evaporação de água e a retirada de produto para o evaporador seguinte. A saída do último evaporador é controlada para que apenas uma certa densidade seja permitida, alterando para isto a vazão de saída. Neste problema, os parâmetros dos controladores PID para o nível de cada efeito e da abertura da válvula de saída foram
codificados no cromossomo, e o algoritmo genético procurou obter valores que minimizassem o erro. O resultado está apresentado na fig. 9, onde o nível do tanque e a atuação são mostrados para o primeiro e o ultimo efeito, além da saída da válvula. Pode-se observar que o sistema se mantém estável e as variáveis controladas. Neste problema foi utilizada uma estrutura fixa de controle (PID) pois esta é a única estratégia de controle disponível em CLPs, normalmente utilizados para controle da planta. http://jamwer.sites.uol.com.br/EVAP.HTM De Múltiplos Efeitos- Os evaporadores de múltiplos efeitos ( dois ou mais ) conjugam, em série, dois ou mais evaporadores simples, numa mesma estrutura ou em estruturas separadas. Os sistemas utilizados são os mais diversos, podendo haver associação de descontínuo + convecção natural, convecção natural + serpentina rotativa, tubos longos + tubos longos (geralmente com película descendente de circulação forçada ) e assim por diante. A grande vantagem desta conjugação é a economia de vapor gasta por quilo de água evaporada.
http://www.ufrgs.br/alimentus/feira/opconser/opc_evapor.htm
Evaporadores de Múltiplos Efeito Os evaporadores de múltiplo efeito, conjugam em série dois ou mais evaporadores de um efeito. A grande vantagem desta conjugação e a economia de vapor gasto por kg de água evaporada do alimento. As ligações nos evaporadores de múltiplo efeito, são feitas de modo que o vaor produzido em um efeito do evaporador, serve como meio de aquecimento para o seguinte efeito e assim sucessivamente até o último efeito. Cada efeito age como um simples efeito. O calor liberado pelo vapor de aquecimento usado (TP1) e a pressão (PV1), é usado para o aquecimento do alimento no segundo efeito (MV1), onde se tem uma temperatura (TP2) e pressão (PV2) e assim sucessivamente até o último efeito do sistema. O esquema a seguir, ilustra um evaporador cojugadp de três efeito:
Na prática por questões comerciais e para não elevar os custos do envestimento, os números de efeito são todos semelhantes , e a área de transferência de calor são iguais. Se o coeficiente de transferência de calor é o mesmo para cada efeito, a quantidade de vapor utilizado sera sempre o mesmo, desde que a temperatura seja a mesma para cada efeito. Portanto
Evaporadores de Um Efeito Neste tipo de evaporador também chamado de simples efeito, o vapor liberado da concentração isto é, não é reaproveitado para um pré aquecimento do alimento. Veja o esquema:
f = entrada do alimento M = quantidade de alimento p = alimento concentrado T = temperatura v = água evaporada P = pressão absoluta
s = vapor de aquecimento W = concentração final c = saída do condensado
O vapor saturado Ts entra no trocador de valor acima da entrada do alimento Tf . A troca térmica começa a ocorrere o alimento entra em ebulição a uma temperatura Tp (temperatura de equilibrio com a temperatura do vapor) ou seja, a quantidade de calor transferida ao alimento, é diretamente proporcional à quantidade de vapor que condensa. http://bragante.br.tripod.com/evaporacao.html EVAPORADORES DE SIMPLES EFEITO É utilizado quando se deseja uma pequena capacidade, o vapor d’água é barato, o meio é tão corrosivo que exige um material de construção muito caro, ou quando o vapor formado é tão contaminado que não pode ser reutilizado.