Exercice 1
Un jus de fruit (humidité 90%, débit = 50 t/h, T= 56 °C; chaleur spécifique = 4000 J/kg/°C) est concentré à l'aide d'un évaporateur à simple effet. A la sortie de l'évaporateur, le sirop présente les caractéristiques suivantes : extrait sec de 40%, T= 62 °C, chaleur spécifique = 2500 J/kg/°C.
L'écart de température entre le jus de fruit à l'entrée et la vapeur primaire est de 12 °C. Les températures des condensats de vapeur primaire et de vapeur secondaire sont respectivement de 65 et 61 °C. H vapeur primaire = 2622 kJ/kg ; H vapeur secondaire = 2610 kJ/kg
Question
Déterminer le débit horaire du sirop.
Bilan sur les extraits sec :
Débit entrée x extrait sec entrée= débit de sortie x extrait sec sortie
50x0,1=0,4 x débit de sortie
débit de sortie =12,5 t/h
Question
Déterminer le débit horaire de la vapeur primaire.
Entrée :
= 3,11.106 J/s
Sortie :
= 5,35.105 J/s
Quantité d'eau évaporée : 50-12,5 = 37,5 t/h
= 27,18.106 J/s
Bilan : Entrée = Sortie
= 10,47 kg/s = 37,7 t/h
Question
Le coefficient global de l'échangeur étant de 1500 W/m2/°C, déterminer la surface de chauffe de l'évaporateur.
= 6,49°C
qvapeur = qvapeur primaire
débit - qcondensat
débit
qvapeur = (2,62.106 - 2,72.105)
10,47 = 24,6.106 J/s
d'où A =
= 2527 m²
