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Evaporadores: Operações e Performance

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EvaporadoresEvaporadores
OPERACÕES UNITÁRIAS OPERACÕES UNITÁRIAS IIII
Prof. Dr. Félix Monteiro Pereira
Evaporação
• A evaporação é a operação de se concentrar uma solução mediante a
eliminação do solvente por ebulição (McCabe, 1982).
• O objetivo da evaporação é concentrar uma solução consistente de um
soluto não volátil e um solvente volátil .
• A grande maioria dos processos de evaporação utilizam água como
solvente.
Evaporador
Um evaporador consiste basicamente de um trocador de calor
capaz de ferver a solução e um dispositivo para separar a fase
vapor do líquido em ebulição.
calor
Alimentação
vapor
líquido 
Componentes básicos de um
evaporador
Operação de Simples 
e Múltiplo Efeito
Evaporação de Simples Efeito:
Este é o processo onde se utiliza somente 1 evaporador, o vapor procedente
do líquido em ebulição é condensado e descartado. Este método recebe o
nome de evaporação.
Evaporação de Múltiplo efeito:
O vapor procedente de um dos evaporadores é utilizado como alimentação no
elemento aquecedor de um segundo evaporador, e o vapor procedente deste é
condensado, essa operação recebe o nome de duplo efeito. Ao utilizar uma
série de evaporadores o processo recebe o nome de evaporação de múltiplo
efeito.
Operação de Simples 
e Múltiplo Efeito
Evaporação de Simples Efeito
De circulação forçadaCom um passo
Operação de Simples 
e Múltiplo Efeito
Distintos métodos de alimentação em evaporação de múltiplo efeito
Alimentação
direta
Alimentação
inversa
Alimentação
mista
Alimentação
paralela
Tipos de evaporadores
Evaporadores de circulação natural de tubos curtos 
horizontais
Evaporadores de circulação natural de tubos curtos 
verticais
De cesta
Evaporadores de circulação forçada
Evaporador de filme ascendenteEvaporador de filme ascendente
•• UmUm evaporadorevaporador dede filmefilme ascendenteascendente constaconsta dede umum feixefeixe dede tubostubos
dentrodentro dede umauma carcaçacarcaça,, osos tubostubos sãosão maismais compridoscompridos queque oo dede
outrosoutros evaporadoresevaporadores ((1010--1515m)m)..
•• OO produtoproduto utilizadoutilizado devedeve serser dede baixabaixa viscosidadeviscosidade devidodevido aoao
movimentomovimento ascendenteascendente serser naturalnatural..
•• OsOs tubostubos sese aquecemaquecem comcom oo vaporvapor existenteexistente nono exteriorexterior dede taltal
formaforma queque oo líquidolíquido ascendeascende pelopelo interiorinterior dosdos tubos,tubos, devidodevido aoao
arrastrearrastre exercidoexercido pelopelo vaporvapor formadoformado.. OO movimentomovimento dessedesse vaporvapor
geragera umauma películapelícula queque sese movemove rápidamenterápidamente parapara oo reservatórioreservatório
superiorsuperior..
NesteNeste evaporador,evaporador, umauma
películapelícula finafina dede líquidolíquido descedesce
porpor gravidadegravidade dentrodentro dosdos
tubostubos e,e, externamenteexternamente aosaos
tubos,tubos, circulacircula oo vaporvapor dede
aquecimentoaquecimento..
Evaporador de filme descendente Evaporador de filme descendente 
BALANÇO MATERIAL E DE ENERGIABALANÇO MATERIAL E DE ENERGIA
BALANÇO MATERIAL E DE ENERGIABALANÇO MATERIAL E DE ENERGIA
BALANÇO MATERIAL E DE ENERGIABALANÇO MATERIAL E DE ENERGIA
PERFORMANCE DE EVAPORADORES PERFORMANCE DE EVAPORADORES 
TUBULARESTUBULARES
Principais medidas de performance:
• Capacidade: Massa de água vaporizada por unidade de tempo;
• Economia: Massa de água vaporizada por massa de vapor consumido (menor que 1 no
de simples efeito e elevado para múltiplo efeito);
• Consumo de vapor: massa de vapor consumida por unidade de tempo que é igual à
capacidade dividida pela economia.capacidade dividida pela economia.
PERFORMANCE DE EVAPORADORES PERFORMANCE DE EVAPORADORES 
TUBULARESTUBULARES
Principais medidas de performance:
• Capacidade: Massa de água vaporizada por unidade de tempo;
• Economia: Massa de água vaporizada por massa de vapor consumido (menor que 1 no
de simples efeito e elevado para múltiplo efeito);
• Consumo de vapor: massa de vapor consumida por unidade de tempo que é igual à
capacidade dividida pela economia.capacidade dividida pela economia.
ELAVAÇÃO DA TEMPERATURA DE ELAVAÇÃO DA TEMPERATURA DE 
EBULIÇÃO E A REGRA DE DÜHRINGEBULIÇÃO E A REGRA DE DÜHRING
AA pressãopressão dede vaporvapor dede váriasvárias soluçõessoluções
aquosasaquosas éé menormenor queque aa dada águaágua purapura nana
mesmamesma temperaturatemperatura.. ConsequentementeConsequentemente,, parapara
umauma dadadada pressãopressão aa temperaturatemperatura dede ebuliçãoebulição
dada soluçãosolução seráserá maiormaior queque aa dada águaágua purapura..
•• SoluçõesSoluções diluídasdiluídas ee colóidescolóides orgânicosorgânicos ��
elevaçãoelevação ebulioscópicaebulioscópica pequenapequena;;elevaçãoelevação ebulioscópicaebulioscópica pequenapequena;;
•• SoluçõesSoluções dede saissais inorgânicosinorgânicos �� elevaçãoelevação
ebulioscópicaebulioscópica elevadaelevada;;
•• RegraRegra dede DühringDühring �� aa elevaçãoelevação
ebulioscópicaebulioscópica éé linearlinear comcom relaçãorelação àà
concentraçãoconcentração dada soluçãosolução..
SOLUÇÕES COM ELEVADO CALOR SOLUÇÕES COM ELEVADO CALOR 
DE DILUIÇÃODE DILUIÇÃO
NesseNesse caso,caso, aa variaçãovariação dede entalpiaentalpia nãonão seráserá linearlinear comcom relaçãorelação àà concentraçãoconcentração..
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 11 –– UmaUma soluçãosolução dede colóidescolóides orgânicosorgânicos emem águaágua éé concentradaconcentrada dede 1010 parapara
5050%% emem sólidossólidos emem umum evaporadorevaporador dede simplessimples efeitoefeito.. OO vaporvapor utilizadoutilizado nono
aquecimentoaquecimento estáestá disponiveldisponivel aa umauma pressãopressão manométricamanométrica dede 11,,0303 atmatm aa 120120,,55ºCºC
((λλss == 22002200 kJkJ/kg)/kg) .. UmaUma pressãopressão absolutaabsoluta dede 102102 mmHgmmHg éé mantidamantida nana regiãoregião dede
vaporvapor dada soluçãosolução,, oo queque correspondecorresponde aa umauma temperaturatemperatura dede ebuliçãoebulição dede 5151,,77ºCºC
((λλ == 23802380 kJkJ/kg)/kg).. OO fluxofluxo dede alimentaçãoalimentação dada soluçãosolução éé 2495024950 kg/hkg/h.. OO coeficientecoeficiente
globalglobal dede transferênciatransferência dede calorcalor podepode serser consideradoconsiderado dede 28002800 W/(m²ºC)W/(m²ºC).. AAglobalglobal dede transferênciatransferência dede calorcalor podepode serser consideradoconsiderado dede 28002800 W/(m²ºC)W/(m²ºC).. AA
elevaçãoelevação ebulioscópicaebulioscópica ee oo calorcalor dede diluiçãodiluição dada soluçãosolução podempodem serser consideradosconsiderados
insignificantesinsignificantes.. CalculeCalcule oo consumoconsumo dede vapor,vapor, aa economiaeconomia,, ee aa superfíciesuperfície dede
transferênciatransferência requeridarequerida sese aa temperaturatemperatura dada alimentaçãoalimentação forfor::
a)a) 5151,,77ºCºC;; b)b) 2121,,11ºCºC;; c)c) 9393,,33ºCºC.. OO calorcalor dede vaporizaçãovaporização dada soluçãosolução nana
alimentaçãoalimentação éé 33,,770770 kJkJ/(/(kgºCkgºC))
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 11 –– soluçãosolução
a)a) BalançoBalanço materialmaterial::
SolutoSoluto
2495024950**00,,11--m*m*00,,55==00
m=m=49904990kg/hkg/h
mmvv==2495024950--49904990==1996019960kg/hkg/h
BalançoBalanço dede energiaenergia (calor(calor dildil.. DesprezivelDesprezivel))
mmss=[=[1996019960**23802380++2495024950**33,,770770*(*(5151,,77--
5151,,77)]/)]/22002200==2159321593 kg/hkg/h
Economia=Economia=mmvv//mmss==1996019960//2159321593==00,,924924
ÁreaÁrea necessárianecessária dede TT.. CC.:.:
Q=Q=2159321593**22002200==4750460047504600kJ/hkJ/h
Q=Q=1319572213195722WWA=A=1319572213195722/[/[28002800*(*(120120,,55--5151,,77)])]
A=A=6868,,55 m²m²
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 11 –– soluçãosolução
b)b) BalançoBalanço materialmaterial::
SolutoSoluto
2495024950**00,,11--m*m*00,,55==00
m=m=49904990kg/hkg/h
mmvv==2495024950--49904990==1996019960kg/hkg/h
BalançoBalanço dede energiaenergia (calor(calor dildil.. DesprezivelDesprezivel))
mmss=[=[1996019960**23802380++2495024950**33,,770770*(*(5151,,77--
2121,,11)]/)]/22002200==2290122901 kg/hkg/h
Economia=Economia=mmvv//mmss==1996019960//2290122901==00,,872872
ÁreaÁrea necessárianecessária dede TT.. CC.:.:
Q=Q=2290122901**22002200==5038220050382200kJ/hkJ/h
Q=Q=1399505613995056WW
A=A=1399505613995056/[/[28002800*(*(120120,,55--5151,,77)])]
A=A=7272,,66 m²m²
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 11 –– soluçãosolução
b)b) BalançoBalanço materialmaterial::
SolutoSoluto
2495024950**00,,11--m*m*00,,55==00
m=m=49904990kg/hkg/h
mmvv==2495024950--49904990==1996019960kg/hkg/h
BalançoBalanço dede energiaenergia (calor(calor dildil.. DesprezivelDesprezivel))
mmss=[=[1996019960**23802380++2495024950**33,,770770*(*(5151,,77--
2121,,11)]/)]/22002200==2290122901 kg/hkg/h
Economia=Economia=mmvv//mmss==1996019960//2290122901==00,,872872
ÁreaÁrea necessárianecessária dede TT.. CC.:.:
Q=Q=2290122901**22002200==5038220050382200kJ/hkJ/h
Q=Q=1399505613995056WW
A=A=1399505613995056/[/[28002800*(*(120120,,55--5151,,77)])]
A=A=7272,,66 m²m²
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 11 –– soluçãosolução
c)c) BalançoBalanço materialmaterial::
SolutoSoluto
2495024950**00,,11--m*m*00,,55==00
m=m=49904990kg/hkg/h
mmvv==2495024950--49904990==1996019960kg/hkg/h
BalançoBalanço dede energiaenergia (calor(calor dildil.. DesprezivelDesprezivel))
mmss=[=[1996019960**23802380++2495024950**33,,770770*(*(5151,,77--
9393,,33)]/)]/22002200==1981419814 kg/hkg/h
Economia=Economia=mmvv//mmss==1996019960//1981419814==11,,007007
ÁreaÁrea necessárianecessária dede TT.. CC.:.:
Q=Q=1981419814**22002200==4359080043590800kJ/hkJ/h
Q=Q=1210855612108556WW
A=A=1210855612108556/[/[28002800*(*(120120,,55--5151,,77)])]
A=A=6262,,99 m²m²
“Quanto“Quanto maiormaior aa temperaturatemperatura dada
alimentação,alimentação, menormenor aa superfíciesuperfície dede
TT..CC.. necessárianecessária ee maiormaior aa economiaeconomia dede
vaporvapor dodo processo”processo”..
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 22 –– UmUm evaporadorevaporador dede simplessimples efeitoefeito estáestá concentrandoconcentrando 90709070 kg/hkg/h dede umauma
soluçãosolução dede sodasoda causticacaustica dede 2020%% emem massamassa parapara 5050%%.. AA pressãopressão absolutaabsoluta dodo
vaporvapor éé dede 11,,3737 atmatm ((λλss==22310642231064 J/kg)J/kg) aa pressãopressão absolutaabsoluta dada fasefase vaporvapor dada
soluçãosolução éé 100100 mmHgmmHg ((11,,9393 lbflbf/in²,T/in²,T ebuliçãoebulição dada águaágua 124124ºF)ºF).. OO coeficientecoeficiente
globalglobal dede transferênciatransferência dede calorcalor estimadoestimado éé 14001400 W/m²W/m² ºCºC.. AA temperaturatemperatura dada
alimentaçãoalimentação éé 100100 ºFºF ((3737,,88 ºC)ºC).. CalculeCalcule aa quantidadequantidade dede vaporvapor consumido,consumido, aa
economiaeconomia ee aa áreaárea superficialsuperficial dede aquecimentoaquecimento requeridarequerida..economiaeconomia ee aa áreaárea superficialsuperficial dede aquecimentoaquecimento requeridarequerida..
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 22 –– soluçãosolução
BalançoBalanço materialmaterial::
SolutoSoluto
90709070**00,,22--m*m*00,,55==00
m=m=36283628 kg/hkg/h
mmvv==90609060--36283628==54325432 kg/hkg/h
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 22 –– soluçãosolução
BalançoBalanço dede energiaenergia
VerVer gráficosgráficos nana sequenciasequencia::
TemperaturaTemperatura dede ebuliçãoebulição dada águaágua purapura:: 124124ºFºF
TemperaturaTemperatura dede ebuliçãoebulição dada soluçãosolução:: 197197ºFºF
AlimentaçãoAlimentação ((2020%%,, 100100ºF)ºF)::
hhff==5555Btu/Btu/lblb==127930127930J/kgJ/kghhff==5555Btu/Btu/lblb==127930127930J/kgJ/kg
SoluçãoSolução concentradaconcentrada ((5050%%,, 197197ºF)ºF)::
h=h=221221 BtuBtu//lblb==514046514046J/kgJ/kg
VaporVapor deixadeixa aa soluçãosolução ((197197ºF,ºF,11,,9393lbflbf/in)/in)::
(tabela(tabela termodinâmicatermodinâmica vaporvapor superaquecido)superaquecido)
hvhv==11491149 BtuBtu//lblb==26725742672574J/kgJ/kg
Q=Q=36283628**514046514046++54325432**26725742672574--90709070**127930127930
Q=Q=1522205575615222055756 J/h=J/h=42283494228349WW
mmss==1522205575615222055756//22310642231064==68236823 kg/hkg/h
EconomiaEconomia==54325432//68236823==00,,8080
∆T=∆T=259259ºFºF--197197ºF=ºF=126126,,11ºCºC--9191,,77ºC=ºC=3434,,44ºCºC
A=A=42283494228349/(/(14001400**3434,,44)=)=8787,,88 m²m²
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Evaporadores de Múltiplo 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 da solução. As ligações nos evaporadores de múltiplo efeito, são feitas de
modo que o vapor 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 no primeiro evaporador, é usado para o aquecimento da solução no segundo efeito
e assim sucessivamente até o último efeito do sistema. O esquema a seguir, ilustra um
evaporador cojugado de três efeitos (alimentação direta, evaporadores de tubos curtosevaporador cojugado de três efeitos (alimentação direta, evaporadores de tubos curtos
verticais):
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Evaporadores de Múltiplo Efeito:
Na prática por questões comerciais e para não elevar os custos do investimento, os
efeitos são todos semelhantes, sendo suas áreas de transferência de calor iguais.
No exemplo, a alimentação é feita no primeiro efeito, no qual a pressão é maior,
enquanto no último efeito teremos a menor pressão. A solução diluída é
alimentada no primeiro efeito, onde é parcialmente concentrada, flui para o
segundo efeito onde ocorre uma concentração adicional e, então, segue para o
terceiro efeito onde é obtida a concentração final. A solução concentrada é
bombeada do terceiro efeito efeito.
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Evaporadores de Múltiplo Efeito:
No estado estacionário, os fluxos de alimentação e a taxa de evaporação são tais que
nenhum solvente ou soluto acumule em nenhum dos efeitos.
A temperatura, pressão, a concentração e o fluxo de alimentação são mantidos constantes
em todos os estágios pela própria operação do processo. A concentração da solução
concentrada (produto) pode ser controlada pelo fluxo de alimentação, onde um aumento
do fluxo gera uma diminuição da concentração do produto e vice-versa.
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Simplificação para elevação do ponto de ebulição e calor utilizado para aquecer a 
alimentação desprezíveis:
Considerando que o efeito da elevação do ponto de ebulição e a quantidade de calor
utilizada para aquecer a alimentação sejam desprezíveis, a taxa de transferência de calor
no evaporador triplo efeito apresentado, pode ser calculada utilizando o calor latente de
vaporização da solução, o que acarreta em uma taxa de transferência de calor
aproximadamente igual para cada um dos estágios.
Q/A=U1∆T1= U2∆T2= U3∆T3 =U∆T (Obs. Esta equação é apenas uma aproximação,
devendo ser corrigida pela adição dos termos excluídos na aproximação).∆T=Ts-T3∆T=Ts-T3
U=1/(1/U1+1/U2+1/U3)
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 33 –– UmUm evaporadorevaporador dede triplotriplo efeitoefeito ((alimentaçãoalimentação diretadireta)) estáestá concentrandoconcentrando
umauma soluçãosolução comcom elevaçãoelevação dada temperaturatemperatura dede ebuliçãoebulição desprezíveldesprezível.. AA
temperaturatemperatura dodo vaporvapor alimentadoalimentado nono primeiroprimeiro efeitoefeito éé 108108,,33ºCºC ee aa temperaturatemperatura dede
ebuliçãoebulição dada soluçãosolução nono últimoúltimo efeitoefeito éé 5151,,77 ºCºC.. OO coeficientecoeficiente globalglobal dede
transferênciatransferência dede calorcalor nono 11º,º, 22ºº ee 33ºº efeitosefeitos sãosão 28002800,, 22002200 ee 11001100 W/(m²ºC),W/(m²ºC),
respectivamenterespectivamente.. AssumindoAssumindo queque aa áreaárea superficialsuperficial ee aa taxataxa dede tranferênciatranferência dede
calorcalor sãosão iguaisiguais nosnos 33 efeitosefeitos,, calculecalcule asas temperaturastemperaturas dede ebuliçãoebulição nono primeiroprimeiro eecalorcalor sãosão iguaisiguais nosnos 33 efeitosefeitos,, calculecalcule asas temperaturastemperaturas dede ebuliçãoebulição nono primeiroprimeiro ee
segundosegundo efeitosefeitos..
U=1/(1/U1+1/U2+1/U3)=581,1 W/(m²ºC),W/(m²ºC), ∆T=Ts-T3== 5656,,66ºCºC
U1∆T1= U2∆T2= U3∆T3=U∆T, ∆T1 =11,7ºC,∆T2 =15,0ºC,∆T3 =29,9ºC
TT11==9696,,66ºC,ºC, TT22==8181,,66ºC,ºC, TT33==5151,,77ºCºC
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Efeito da elevação da temperatura de ebulição:
A elevação da temperatura de ebulição irá reduzir a capacidade de evaporadores de
múltiplo efeito pois reduzirá a diferença de temperatura em cada estágio do evaporador.
Número ótimo de efeitos:
O custo de um evaporador pela raiz quadrada da superfície é função da área superficial
total de todos os efeitos. A medida que se aumenta o número de efeitos, a área superficialtotal de todos os efeitos. A medida que se aumenta o número de efeitos, a área superficial
de transferência de calor total diminui até atingir um valor aproximadamente constante
para vários efeitos. Dessa forma, o número ótimo de efeitos deve ser calculado a partir de
um balanço econômico entre a quantidade de vapor economizada e o investimento
requerido.
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Efeito da elevação da temperatura de ebulição:
A elevação da temperatura de ebulição irá reduzir a capacidade de evaporadores de
múltiplo efeito pois reduzirá a diferença de temperatura em cada estágio do evaporador.
Número ótimo de efeitos:
O custo de um evaporador pela raiz quadrada da superfície é função da área superficial
total de todos os efeitos. A medida que se aumenta o número de efeitos, a área superficialtotal de todos os efeitos. A medida que se aumenta o número de efeitos, a área superficial
de transferência de calor total diminui até atingir um valor aproximadamente constante
para vários efeitos. Dessa forma, o número ótimo de efeitos deve ser calculado a partir de
um balanço econômico entre a quantidade de vapor economizada e o investimento
requerido.
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Cálculos em evaporadores de múltiplo efeito:
No projeto de evaporadores de múltiplos efeitos, os resultados normalmente
desejados são: a quantidade de vapor consumida; a área de transferência de
calor requerida; as temperaturas aproximadas nos efeitos e a quantidade de
vapor que deixa o último efeito. Dessa forma, tem-se o seguinte número de
variáveis (para n efeitos):
Variáveis= 1 (fluxo de vapor) + n (fluxosde saída de cada efeito) + n-1
(temperaturas de ebulição em cada efeito excluindo o último) + 1 (área(temperaturas de ebulição em cada efeito excluindo o último) + 1 (área
superficial de cada efeito “igual para todos os efeitos” = 2n+1 incógnitas
Equações= n (balanços de energia para cada efeito) + n (balanços de
capacidade de transferência de calor para cada efeito) + 1 (quantidade total de
líquido evaporado ou diferença entre os fluxos de solução diluída alimentada e
de solução concentrada otida) = 2n + 1 equações.
Pode-se utilizar softwares de simulação (HYSYS, etc) ou resolver (de forma
tediosa0 o sistema de equações, ou utilizar a metodologia de tentativa e erro
proposta por Mc. Cabe & Smith (1976).
Evaporadores de Múltiplo Efeito
Cálculos em evaporadores de múltiplo efeito – Mc. Cabe e Smith (1976):
O método de calculo proposto é composto pelas seguintes etapas:
1) Assumem-se valores para as temperaturas de ebulição no 1º, 2º,..., (n-1)º
efeitos;
2) A partir dos balanços de entalpia encontram-se os fluxos de vapor e da
solução de um efeito para outro efeito;
3) Calcula-se a área superficial necessária em cada efeito a partir das3) Calcula-se a área superficial necessária em cada efeito a partir das
equações de capacidade;
4) Se as áreas não forem aproximadamente iguais, estime os novos valores
para as temperaturas de ebulição e repita os itens 2 e 3 até as áreas
superficiais se igualarem.
Na prática, os cálculos apresentados são mais simples utilizando-se um
computador.
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS COM 
EVAPORADORESEVAPORADORES
ExEx.. 44 –– UmUm evaporadorevaporador dede circulaçãocirculação forçadaforçada dede triplotriplo efeitoefeito ((nana configuraçãoconfiguração
apresentadaapresentada nana figura)figura) seráserá alimentadoalimentado comcom 2221522215 kg/hkg/h dede umauma soluçãosolução 1010%% emem
massamassa dede sodasoda cáusticacáustica aa umauma temperaturatemperatura dede 8282,,22ºCºC ((180180ºF)ºF).. AA soluçãosolução seráserá
concentradaconcentrada aa 5050%%.. SeráSerá utilizadoutilizado vaporvapor saturadosaturado aa 33,,4343 atmatm (absoluto,(absoluto,
T=T=281281ºF=ºF=138138,,33ºC,ºC, hhvv==22,,7373xx101066 J/kg,J/kg, hhll==55,,7979 101055 J/kg)J/kg) ee aa temperaturatemperatura dede
condensaçãocondensação dodo vaporvapor dodo 33ºº efeitoefeito éé dede 3737,,88ºCºC ((100100ºF,ºF, h=h=22,,5858xx101066 J/kg)J/kg).. OsOs
coeficientescoeficientes globaisglobais dede transferênciatransferência dede calor,calor, corrigidoscorrigidos parapara aa elevaçãoelevação dadacoeficientescoeficientes globaisglobais dede transferênciatransferência dede calor,calor, corrigidoscorrigidos parapara aa elevaçãoelevação dada
temperaturatemperatura dede ebuliçãoebulição sãosão::
UU11=3970W/m²ºC
U2=5680W/m²ºC
U3=4540W/m²ºC.

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