Ejemplo de Condensación

La condensación es el término que se asigna al cambio de estado de vapor a líquido. Es válido decir que es el fenómeno opuesto a la Vaporización. Cuando para la Vaporización se requiere invertir una cantidad de energía determinada para el cambio de fase (Calor Latente de Vaporización), en la Condensación ocurre lo contrario.

Puedes visitar EVAPORACIÓN para consultar a detalle acerca del Calor Latente.

Un vapor se condensa cuando se encuentra en contacto con un entorno que se encuentra a menor temperatura que él. Dado que el equilibrio siempre persigue establecerse, el vapor comenzará a ceder calor hacia ese entorno. Disminuirá su temperatura, y sus partículas se encontrarán menos agitadas.

El vapor llegará al punto de Saturación, y cederá su Calor Latente de Condensación, de igual magnitud que el de Vaporización: 2257 KJ/Kg, o 539.4 cal/g. Cuando cede ese calor, las partículas perderán movimiento. Así, el vapor se ha convertido en líquido; a eso se llama Condensación.

Factores que influyen en la Condensación 

Superficies de Condensación

Dependiendo de la superficie con la que tiene contacto el vapor, será la transferencia de calor. Si es irregular, con un relieve muy marcado y elevaciones constantes, el área de contacto se incrementará.

Si se trata de una superficie plana y lisa, la condensación no será óptima. Se limitará sólo a esa área. Si dicha superficie se llena de condensado, ya no habrá cupo para más.

Siempre es preferente utilizar un metal como superficie de condensación, ya que los metales tienen la propiedad de absorber y conducir muy bien el calor. Ahora, si el metal se presenta en un arreglo que optimice el área de contacto, mucho mejor. Puede ser en forma de cuadrícula, como una tela metálica; puede ser en un arreglo tubular, o de otras variadas formas.

Temperatura de la Superficie

A pesar de que se utilice el material ideal para recibir la condensación, éste se irá calentando conforme el Vapor vaya cediendo su Calor Latente. Se necesita que la superficie de contacto se mantenga a una temperatura estable para que la Condensación tenga continuidad. Si no, la transformación se irá frenando hasta que todo el sistema tenga la misma temperatura y el equilibrio se haya alcanzado.

Por eso en los dispositivos destinados a la Condensación, llamados Condensadores, hay un constante flujo de agente refrigerante.

Tipos de Condensación 

Condensación de Gota 

La Condensación de Gota es la manifestación óptima de este fenómeno. Si la superficie se mantiene a una temperatura estable en la que sea posible la conversión constante del vapor, se irán formando gotas, que mientras más grandes, mejor.

Al conseguir gotas grandes, éstas se desplazarán por la acción de la gravedad y se retirarán de la superficie de Condensación hacia el contenedor donde se vayan a retener. Esto permite que en el proceso siempre haya lugar disponible.

Condensación de Película

La condensación de Película resulta considerablemente menos efectiva que la de Gota. Visualmente se aprecia como un efecto nublado en la superficie de condensación. Es muy difícil que esa fina capa de condensado se pueda retirar por acción de la gravedad. Por tanto, es sustancia que estorba y merma la capacidad de transferencia de calor en el sistema. Irá quedando cada vez menos espacio.

Esto ocurre cuando la temperatura de la superficie de condensación es muy cercana a la del vapor. Si la Temperatura fuera más baja, las partículas del condensado se reunirían y se ordenarían en gotas más grandes. Es por eso que hay que regular esta condición.

Condensadores 

Los condensadores son aparatos dedicados al intercambio de calor. Cuentan con un diseño tubular interno que proporciona una superficie de contacto óptima entre el vapor a condensar y el agente refrigerante, que generalmente es Agua.

El Condensador Friedrich cuenta con entrada y salida perpendiculares de agua. El agua llena la camisa refrigerante, y el vapor circulará por dentro de la espiral, que quedará envuelta de agua a una misma temperatura.

Aplicación de la Condensación en la Industria

Este fenómeno tiene presencia en el ámbito industrial en los procesos de Evaporación o Cristalización, donde está presente un vapor que requiere ser convertido en líquido para su mejor manejo.

Ejemplo de Evaporador de Doble Efecto Concentrador, grado alimenticio.

Su condensador, el último a la derecha, se encarga de recibir el Disolvente separado, y convertirlo en líquido para una disposición final.

Su finalidad es la de complementar la operación de los Evaporadores y de todos los equipos que impliquen la generación de vapor.