Apuntes - Operaciones de Separacion 4

February 24, 2019 | Author: Daniel Cortés | Category: Humidity, Heat, Pressure, Gases, Meteorology
Share Embed Donate


Short Description

Apuntes de Op Unitarias 4...

Description

I�������� P�����c��c� Nac���a�

E�c�e�a S��e���� de I�ge��e��a Q����ca e I�d�����a� E���ac���a� (ESIQIE) De�a��a�e��� de I�ge��e��a Q����ca I�d�����a� O�e�ac���e� de Se�a�ac��� V E������ �� ������� ��� 1��. 2��. � 3�� D������������

Alumna: López Robles Martha

G����: 9IM3

P�������: G������� ������� T�������

OBJETIVO. E� a����� d��e�a�� h���f�cad��e�, de�h���f�cad��e�, ����e� de e�f��a��e��� de ag�a � �ecad��e�. PROGRAMA. UNIDAD 1 HUMIFICADORES Y DESHUMIDIFICACI�N. 1.1 I����d�cc���. 1.2 Y (h��edad ab�����a), Y� (h��edad �e�a���a), V H (V����e� h��ed�), CH (Ca��� h��ed�), H, �G, ��a, �R, ��. 1.3 De�e����ac��� de �a� �����edade� de� a��e h��ed�. P��b�e�a� ��a�d� �a� �����edade� de� a��e h��ed�. 1.4 C������cc��� de �a ca��a ���c������ca a��e��a��� ag�a. 1.5 De�h���f�cac���. 1.6 Ba�a�ce de �a�e��a e�e�g�a. UNIDAD 2 TORRES DE ENFRIAMIENTO DEL AGUA. 2.1 P��ce��� de e�f��a��e���. 2.2 T���� de de e�f��a��e��� de ag�a. 2.3 Ba�a�ce� de e�e�g�a de e�����b��� de fa�e� � d�ag�a�a� de ��e�ac���. 2.4 C��c���� de d��e�� (�, �). 2.5 M���d� de M�c��e� (�e�f�� de �e��e�a���a� de� a��e). 2.6 P��b�e�a�. UNIDAD 3 SECADO DE S�LIDOS. 3.1 Ba�a�ce de a�e��a e�e�g�a. 3.2 Rec��c��ac��� � �eca�e��a��e��� de a��e �a�a e� �ecad�. 3.3 Secad� c������� � ad�ab���c�. 3.4 P��b�e�a�. BIBLIOGRAFIAS. 1. T�e�ba�, R, O�e�ac���e� de ��a��fe�e�c�a� de �a�a, 2da Ed�c���, Ma. G�a��H���, M���c�, 1968. 2. Gea� K�����, C.J. P��ce��� de ��a������e � ��e�ac���e� ����a��a�, Ed�����a� C�����e��a�, M���c�, 1982. 3. Mc Cab� � S���h, U��� O�e�a���� �f Ch���ca� E�g��ee���g, 3�d Ed�����. Mc G�a��H���, NY USA, 1976.

EVALUACI�N. 1�a e�a��ac��� 2da e�a��ac��� 3�a e�a��ac���

80% e�a�e� 80% e�a�e� 80% e�a�e�

20% �a�ea� 20% �����a� +0.5 �a�ea� 20% �a�ea�

H�MIDIFICACI�N. E� ��a ��e�ac��� ����a��a ��e c������e e� a��e��a� �a ca���dad de �a��� de ag�a ��e�e��e e� ��a c����e��e ga�e��a; e� �a��� ��ede a��e��a�, �a�a�d� e� ga� a ��a��� de �� �����d� ��e �e e�a���a e� e� ga�.

Yr  ≥ 0

0 ≤ Y  ≤ 100%

Yr % = 100% = Ys

M����� �� ��������� E� ������� �a��� �e a���ca a ��a ����a�c�a A e� e� e��ad� ga�e��� ��e �e e�c�e���a a ��a �e��e�a���a �e��� a �a c����ca, a �a ��e���� e����e��e � de ��e�ac���. E� �e����� ga� �e a���ca a ��a ����a�c�a B ��e �e e�c�e���e a ��a �e��e�a���a �a��� a �a c����ca, a �a ��e���� e����e��e, e� dec��, e de�����a �a��� ��b�eca�e��ad�. H������ �������� (�): E��a h��edad �a�b��� �e c���ce c��� h��edad de G����e��� � e� �a �e�ac��� de �a��� de A a �a �a�a de ga� B, e� dec��

Y  =

 KgA  molesA  Kgmol    molesB  KgB   Kgmol 

−1

S� �a� ca���dade� �e e���e�a� e� ���e� �a �e�ac��� e� ���a� dada ���:

Ym  =

molesA molesB

E�e���� 1. U�a �e�c�a de �a��� de Be�ce��(A) � ga� �����ge�� (B) a ��a ��e���� de 800 �� Hg � ��a �e��e�a���a de 60�C, �a ��e���� �a�c�a� de Be�ce�� e� de 1100 �� Hg. De�e����a �a c��ce���ac��� de B � f�acc��� ���, h��edad ���a� � h��edad ab�����a.

a) Y  =

P A

=

100 mm  Hg

%Y  A = 12.5% b) Y m = c ) Y  =

=

800 mm  Hg

PT 

P A

 fracción volumen =

PT  − P A

PM  A PM  B

0.125

P A

=

P B

× Ym =

78 28

Y  A

=

0.125

=

0.8

Y  B

0.1428

(0.1428) = 0.398

moles C 2 H 6 moles  N 2

kg C 2 H 6 kg  N 2

 Mezcla Vapor − gas ( saturado) Yms = Ym = Ys

ME�CLAS �APOR�GAS NO SAT�RADAS. S� �a ��e���� �a�c�a� de �a��� e� ��a �e�c�a �a����ga� e� �e��� ��e �a ��e���� de �a��� de� �����d� a �a ����a �e��e�a���a, e����ce� �a �e�c�a �� e��� �a���ada. P A ≤ P A °

Pa� �� ����e�a a��e��a��� de ag�a. La h��edad ab�����a e��a�� def���da c���: Y� Y 

PM  H  2 O

×

PM aire

Y  = 0.623

P A



18

×

P A

28.82 PT  − P A

PT  P A PT  − P A

De��e�a�d� PA �b�e�e��� �a ��e���� PT P A =

Y  P B

=

Y  PT 

0.623 0.623 + Y  P B = PT  − P B

H��edad ab�����a de �a���ac��� (Y�).

Y ms = 0.623

P A ° PT  − P A °

= Ys

P��c����� de h��edad �e�a���a (% YR) %Y  R =

P A P A a t g  A−

P A ° =∉10

(100)

t G = temperatur a ambiente o del sistea temp. del vulvo sec o.

 B C +t G

o también  puede sacar  de la carta  psicometrica

ME�CLA �APOR�GAS. E� ������� �a��� �e a���ca a ��a ����a�c�a A e� e� e��ad� ga�e��� ��e �e e�c�e���a a ��a �e��e�a���a �e��� ��e �a c����ca a �a ��e���� de ��e�ac���. E� ������� de ga� �e a���ca a ��a ����a�c�a B ��e �e e�c�e���a a ��a �e��e�a���a �a��� ��e �a c����ca a �a ��e���� e����e��e (e� dec��, �e de�����a �a��� ��b�eca�e��ad�). H�MEDAD ABSOL�TA (�): E��a h��edad �a�b��� �e �e c���ce c��� h��edad G����e���� � e� �a �e�ac��� de �a �a�a de �a��� de A a �a �a�a de� ga� B, e� dec��, Y  =

masa  A masa  B

S� �a� ca���dade� �e e���e�a� e� ���e� �a �e�ac��� e� �a ���dad ���a� (�g/�) � e��a dada ���: Y m =

moles A moles B

S� Ya � YB= f�acc���e� ���a�e� A � B (f�acc��� �����e� de a � B). S�����e�d� ��e e� c������a��e��� de �a �e�c�a c����e c�� �a� �e�e� de ��� ga�e� �dea�e� �a ��e���� ���a� e�e�c�da ��� �a �e�c�a �e�� �g�a� a �a ���a����a de �a� ��e����e� �a�c�a�e� de� ga� � de� �a���. PT  = P B + P A →  Ley de  Dalton.  y A =

P A PT 

=

n A nT 

Me�c�a (A+B)

=

Pvap PT 

→  fracción volumen  A

 y B =

P B

n B

=

PT 

nT 

 yT  =  y A +  y B = P A + P  y B =

P B

n B

=

PT 

nT 

 yT  =  y A +  y B =

P A + P B PT 

CARTA PSICOM�TRICA.

C�a�d� �a ��e���� de �a��� A e� �g�a� a �a ��e���� de �a���ac��� e����ce� c���e����de a� e�����b��� e���e e� �a��� de A � e� �����d� A ��a �e��e�a���a de�e����ada, ��eg� e����ce� �a h��edad ab�����a e��a�� def���da c���: P A = P A ° = P A Y  =

kg  A

=

kg  B

Y sat  =

PM   A



P A



PT  − P A

P A ° PT  − P A °

PM   B

P A ° = 10

Y m =

PM   B

PM   A  A −

sat 

=

PM   A PM   B

Y  Ys

Pvap = P ° liq

 B C + T 

(100)

PT  − P A

• Ym

PORCIENTO DE H�MEDAD PORCENT�AL (% ��) %Y P  =

P A

E�c�e���e �a �e�ac��� e���e e� % de h��edad ���ce���a� � �� % de h��edad �e�a���a. 0.623 Y  =

0.623 Y P =

P A PT  − P A (100) P A ° PT  − P A °

P A ( PT  − P A °)

( PT  − P A ) P A °

Y P = %Y r  Y P = %Y  R

%Yp ≤ % Yr 

PT  − P A ° PT  − P A

(100) (100)

 

PT  − P A °

%Y r  1 −

PT  − P A

 

P A ° 



P A  

PROBLEMA 1 Te�e��� ��a �e�c�a a��e �a��� c����e�e 24% �����e� de �a��� H2O a 70�C � 750 �� Hg, ca�c��e �� %Y� � %Y�. Ba�, �C, ��g 10. A= 5.11564 B= 1687.537

Ag�a

C= 230.17

P A ° = 10

5.11564−

1687.537 230.17 + 70

P A ° = 0.3116 bar  → 237.873 mm  Hg  y A = 0.24 = ∴ P A = 180

P A PT 



P A

750 mm  Hg

mm  Hg

180 mm  Hg

(100) = 75.99% 236.873 750 − 236.87 %Yp = 75.99 ∗ = 68.4079% 750 − 180 %Yp < %Yr  %Yr  =

CONSTR�CCI�N DEL DIAGRAMA PSICOMETRICO.

TEMPERATURA DEL BULBO SECO. E� �a �e��e�a���a ����a� a �a c�a� �e e�c�e���a ��a �e�c�a ga�e��a e���e e� �a��� � e� ga�, e� dec��, e� �a �e��e�a���a de ��a �e�c�a �a����ga� �eg����ad� ��� �� �e����e��� de���� de �a �e�c�a. �G� C

0

 A−

P A ° = 10

 B C + t 

Ys = 0.623 ∗

4.4685

P A °

P A = Yr * P A °

PT  − P A °

0.00368

Y  = 0.623 ∗

0.4485

P A PT  − P A

0.00037

Y  = 0.623 ∗

Yr * P A ° PT  − P A ° * Yr 

0.00037

5 �

L�NEAS DE ENFRIAMIENTO ADIAB�TICO (L.E.A) La� ���ea� de e�f��a��e��� ad�ab���c� �e��e�e��a� e� ���ce�� de e�f��a��e��� ad�ab���c� de ��a �a�a de a��e h��ed� c�� ��� ca�b��� de �e��e�a���a � h��edad ab�����a ��e �e �a� ��e�e��a�d� e� cada ���ce�� de h���d�f�cac���.

Pa�a e��e�de� e��e ���ce�� �e �a��e de �� ���e�ca�b�� de e�e�g�a. Q sens − aire = Qcaliente − H 2Oliq Cs (t G − t sa ) = λ sa (Y sa − Y )

C�= ca��� e��ec�f�c� � ca��� h��ed�. E� e� ca��� �e��e��d� �a�a e�a���a� �a �e��e�a���a de 1g de ga� �ec� (a��e) � �� �a��� ��e c����e�e (�a�. De ag�a) e� 1�C a ��e���� c�e.

L�� ca���e� e��ec�f�c�� de a��e � de� �a��� de ag�a ��ede� �����e��e c�e� e� �� ���e��a�� ����a� de �e��e�a���a. C  pA , C  pB [=]

Cs = C  pB + C  pAY 

Cs[=]

Cs = 0.24 + 0.45 Y 

kcal kg °C 

kcal kg °C 

(0.24 + 0.45Y ) (t G − t sa ) = λ sa (Y sa − Y ) ∴Y  =

λ saY sa − 0.24(t G − t sa ) λ sa + 0.45(t G − t sa ) Ys

P A °

t G °C 

0

4.46

0.0037

P A = YrPa °

0.4468

Y  = 0  .2623

P A

Y  R = 0.9

PT  − P A

Y  R = 0.8

0.00063

0.9 0.8

5 Y� = 0.1

L.E.A = 0�C ��a 5�C

10�C �������������������� 55�C

�OL�MEN H�MEDO. U�a �e�c�a a��e �a��� de ag�a e� e� �����e� e��ec�f�c� ��e c���e����de a� �����e� e� � 3 de 1�g de a��e �ec� �a� e� �a��� de ag�a ��e�e��e, a 1a�� � a �a ��e���� de� ����e�a � a �a �e��e�a���a de ��e�ac��� �a���e�d� de �a �e� de ��� ga�e� �dea�e�. PV  = nRT  V  − n

 RT 

=

P

 m A

V  = 

 PM  A  Y  V  =   PM  A

 RT 

(n A + n B ) +

+

P

m B   RT 

 m A 1 m B 1   RT  = ∗   PM  B  P  m B PM  A m B PM  B  P atm  Lt  (273.15 → t G ) 1  6 . 08205  PM  B  gmol k  P(atm)

ENTALPIA ESPEC�FICA DE LA M�ESTRA (H). C���e����de a �a ���a de �a e��a���a de �g de a��e �ec� ��� �a ���a����a de �a��� de ag�a ��e c����e�e d�ch� a��e.

 H  = Qsensible + Qlatente

 H  = C  pB (t G − t °) + [C  pA(t G − t °) + λ o ] Y   H  = C  pBt G − C  pB ⋅ t ° + C  pA ⋅ t G ⋅ Y  − C  pAt °Yr λ oY   H  = (C  pB + C  pAY )t o − (C  pB + C  pAY )t ° + λ oY  Si t ° es = 0  H  = (C  pB + C  pAY )t G + λ oY   H  = (0.24 + 0.45Y )t G + 597.2Y 

PROBLEMA 2 U�a �e�c�a de a��e �a��� de ag�a ��e�e ��a �e��. De b��b� �ec� de 57�C � ��a h��edad �e�a���a de 266% a 1a�� de ��e����. De�e����e �a� ��g. Ca�ac�e�����ca� de �a �e�c�a, g��f�ca � a�a����ca�e��e. a) b) c) d) e) f) g) h)

H��edad ab�����a. % de h��edad ���ce���a� H��edad ���a� P�e���� �a�c�a� de �a��� de ag�a P���� de ��c�� V����e� h��ed� � e��ec�f�c� Ca��� h��ed� � e��ec�f�c� e��a���a de �a �e�c�a

De�a������

a) Y=0.029 de g�af�ca

%Y P =

Ys =

Y  Ys

(100)  A−

0.623P At G PT  − P A °t G

%Y P =

b) C��� �� a�ca��a �a g�af�ca hace��� a�a����ca�e��e.

0.029 0.1284

= 0.623 ⋅

10

 B C +t G  A−

760 − 10

(100) = 22.586%

 B C +t G

= 0.1284

c) Y  = 0.623 ⋅ Ym  ⇒ Ym = 0.0465 Y  A = P A

=

P B

P A

Y  B =

PT 

P B PT 

P A P − P A

d) P A =

Y  ⋅ PT  = 33.8037 mm  Hg   0.623 + Y 

e) C�� PA � �G d��de c��ce �a ���ea de �a� e� � ��c��.

f)

E� a��e �ec� �ee��� c�� 57�C

V�=0.93 V  H  = V O % + (V 100% − V O % )Yr  V  H  = 0.93 + (1.12 − 0.93)(0.266) = 0.9805

g) CH

m3 kg aire sec o

c�� h��edad �ee��� ca��� e��ec�f�c� c�� Y= 0.029 �e�da.

CH=0.254Kca�/Kg �C h)  H  = (0.24 + 0.45Y )t G + 597.2Y   H  = C  H  t G + 597.2Y  = 0.245(57 ) + 597.2(0.029)  H  = 31.80

kcal kg

FORMA ANAL�TICA. a)  A−

Y  =

PM  A

PM  B P − P A

Y  = 0.623 Yr  =

18 28.82

P − P A

P A P° A t G

P A ° = 10



P A

 A−

⇒ YrP° A t 

G

 B C +t G

Y  = 0.0297

b)

P A



= P A



10

 B C +t G

 A−

760

 B C +t G

= 0.297

%Y P =

Y  Ys

(100) =

0.0297 0.01284

(100) = 23.13%

c) Ym = 0.623 −1 − Y  = 0.0477

moles v ⋅ a moles a ⋅ s

d) P A =

PT Y 

0.623+ Y 

= 34.58 mm Hg

e) P A = 34.58 = 10

7.96687 −

1668.21 228+ tr 

⇒ despejando tr  = 31.52°C 

f) Y    m   1  273.15 + 57  V  H  =  + (0.08205 )  = 0.9846 1 kgas  28.82 18      3

C  H  = 0.24 + 0.45Y  = 0.2534

kcal kg °C 

g)  H  = (0.24 + 0.45Y )t G + 597.2  Y  = 38.1806

kcal kg

PROBLEMA 3. U�a �e�c�a de a��e de �a��� de ag�a ��e�e ��a h��edad ab�����a de 0.12 �g �a�H2O/�g �a�. Sec� a ��a h��edad ab�����a �a���ada (Y�)=0.017 a ��a P= 700 �� Hg � ��a h��edad �e�a���a de� 70%. Ca�c��e: a) b) c) d) e) f)

�G Te��e�a���a ��c�� � b��b� �ec� V����e� h��ed� e��a���a e��ec�f�ca E� ca��� ��e �e �e���e�e �a�a ca�e��a� 1000 �3/h de� ����e�a a��e �a��� de ag�a ha��a 50�C

CAMARA DE SAT�RACI�N ADIAB�TICA.

BALANCE DE MASA. L= Ga� (Y��Y) BALANCE DE CALOR. Gas' H  I  + L' H 2 = Gas' H 2  L' H 2 = Gas' ( H 2 − H  I  )  H 2 =  H  I  +

 L'

 H 2 Gas  H  = C  H  (t G − t °) + λ oY   H  I  = CH  I  (t GI  − t sat  ) + λ sat Y 1  H 2 = CH 2 (t G 2 − t sat  ) + λ sat Y 2  H  L = C PL (t sat  − t sat  ) = 0

λ sat Y sat  λ saY sa

(

= C  H  t G − tsa  I 

 I 

)

(

− λ sa Y  I  = C  H  I  t G I  − tsa

(

λ sa (Y sa

− Y  I  ) = C  H  t G − tsa

λ sa (Y sa

− Y ) = C  H  (t G − tsa )

− Y sa − Y 

tsa − t G

 I 

=

C  H 

λ sa

 I 

)

)

P AZ 

Y 2 = 0.623

= Y sa → P AZ  = P AZ  °

P − P AZ 

Y 2 = Y sa C  H  = Cs = 0.24 + 0.4

De��e�a�d� �G t G → tsa − t G = − t G = tsa +

(Y sa

P A = P A ° = P Asq = 10

 A −

=

− Y )λ sa

CH 

− Y )λ sa

CH  PY sa

0.623 + Y sa

= 18.5938 mm  Hg

 B C + tsa

t G = 21.07 +

λ sa tsa

(Y sa

→ tsa =

21.07°C 

0.0017 − 0.012

[0.24 + 0.45(0.012 )]

21.07 = 585.995

⋅ 585 .995 =

33°C 

kcal kg

b) P A = P A ° = 10

 A−

 B C + tr 

→ tr  = 15.60°C 

c) T� de g�af�ca C�� �G=33 � Y=0.012 T�=22�C d) P A ° = 10

%Yr  =

 A−

 B C + tr 

P A P A °

= 13.22mmHg

* 100 =

100 18.59

100 = 71.1%

 33 + 273.15  3 0.012  m   1   V  H  =  + (0.8205)  = 0.964 Kg .a.s. 18    700  28.82 760     e)

 H  = (0.24 + 0.45Y )t G + 597.2  Y  = 38.1806

kcal kg

 H  = (0.24 + 0.45 * 0.012) 33 + 597.2 * 0.012 = 15.2646

kcal kg

Q = Gas * C  H  (t G1 − t G 2 )

Gas =

Gv v H 

1000 =

0.9644

m3 h 3 m

= 1036.91

Kg.a.s. h

Kg .a.s.

C  H  = (0.24 + 0.45 * 0.012) = 0.2454

Kcal Kg º C 

Q = 1036.91 * 0.2454(50 − 33) = 4325.8

Kcal h

T���������� �� ���������� A��������� (���) E� �a �e��e�a���a a�ca��ada ��� ��a �a�a de ga� c�a�d� �e ���e e� c���ac�� c�� �� �����d� e� c��d�c���e� ad�ab���ca� c�a�d� �� ha� ���d�da de ca��� �e de�e����a de �a ��g��e��e ec�ac��� �b�e��da a��e�����e��e. Y sa − Y  = −

C  H 

λ sa

(tsa − t G )

D��de: Y�a= H��edad ab�����a de �a���ac��� ad�ab���ca ��a = Te��e�a���a de �a���ac��� ad�ab���ca CH= Ca��� h��ed� � e��ec�f�c� λsa=Calor latente de vaporización del liquido (solvente) a la temperatura del bulbo húmedo tsa=tw

T���������� �� ����� ������ (��) E� �a �e��e�a���a �����e de e�f��a��e��� a�ca��ada ��� ��a �e��e�a �a�a de� �����d� e� c���ac�� c�� ��a �a�a �a��� de ga� h��ed�

R������� �� L���� E��a �e�ac��� �e c���ce �a�b��� c��� �e�ac��� ���c������ca. Re�ac���a �a� �����edade� de ��a �e�c�a ga���a��� c�� �a� �����edade� de� b��b� h��ed�. Hac� �e ��e�a a cab� �a ��a��fe�e�c�a de �a�a � e�e�g�a gas liquido Qsensible = Qlatente liquido

Qlatente = −λ w * Kp * dA( P A − Pw ) gas Qsensible =  H G (t G − t w )dA

D��de: K�= C�ef�c�e��e ��d���d�a� de ��a��fe�e�c�a de �a�a dA = D�fe�e�c�a� de ��ea PA= P�e���� �a�c�a� PW= P�e���� de� b��b� h��ed�  H G (t G − t w )dA = −λ w * Kp * dA( P A − Pw )

( PW  − P A ) =

hG

λ w * Kp

(t G − t w ) = −

hG

λ w * Kp

(t W  − t G )

1. − ( PW  − P A ) = −0.5 * (t G − t w )

1.� Pa�a e� ����e�a a��e��a��� de ag�a � a �a ��e���� de 1a��

  P     760 

2. − ( PW  − P A ) = −0.5 * (t G − t w ) * 

2.� Pa�a c�a����e� ����e�a a ��a ��e���� d�fe�e��e �e debe c���eg�� �a ��e���� Ta�b��� �e ��e�e ���a e���e���� �a�a �e�ac���a� �a �e��e�a���a de� b��b� h��ed�. gas liquido Qsensible = Qlatente

 H G (t G − t w )dA = −λ w * Kp * dA( P A − Pw )

(t G − t W  ) =

D��de

hG Ky

λ w * Ky hG

(Y W  − Y )

 e� �a �e�ac��� de Le���

hG Ky * C  H  hG Ky

≅1

= C  H 

hG [=]

calor  areaθ  masa

Ky[=]

areaθ ∆Yi

E��a �e�ac��� de Le��� � ���c������ca �a�a �� f���� de ga�e� a ��a��� de c����d��� e��a def���da �a�b��� de �a ��g��e��e �a�e�a

 Sc  =  Ky * C  H   Pr  hG

0.567

=  Le

0.567

 Donde : Sc = Schmidt  =

 µ   ρ * D AB

Pr = numero Pr andal =

ν 

=

 D AB Cp * µ 

=



ν  α 

D��de:

 µ  m 2 ν  =E� �a ���c���dad c��e����ca= [=]  ρ  s

ᠠ =D�f�����dad �����ca =

K  Cp * ρ 

[=]

m2 s

 µ  = V��c���dad D�����ca [=]Pa * s C�= Ca��� e��ec�f�c� [=]

 J  Kg * K 

K= C��d�c����dad �����ca [=]

 ρ  = De���dad

[= ]

 J 

w

Sm * K  m * K 

Kg m3

 D AB = D�f�����dad de A a B [=]

m2 s

P������� 4. Pa�a �� ���ce�� �e �ece���a� 5000

m

3

 de a��e��a��� de ag�a de 45�C � 26% de h��edad �e�a���a h (Y�). Se d�����e de �� a��e a����f���c� a 20�C � 50% Y�, e� c�a� �e �a a ��eca�e��a�, �e �a���a 100% ad�aba��ca�e��e � �e ��e��e a ca�e��a� 40�C. La ��e���� e� de 1a��. Ca�c��e. a) La �e��e�a���a a �a c�a� e� a��e �a�e de �a c��a�a de �a���ac��� ad�ab���ca � d���e���� b) La �e��e�a���a a �a c�a� debe ��eca�e��a��e e� a��e. c) La ca���dad de ca��� ���a� ��e ha� ��e ���������a� e� e� ��eca�e��ad�� � e� ca�e��ad�� d) Ca���dad de a��e h��ed� ��e e���a a� ��eca�e��ad�� e)

Ca���dad de ag�a ��e �e e�a���a

a) De �a ca��a c�� Y�3=0.26

�G2=21�C

�G3=45�C

b) �G1=40�C c) Q prec = Gas * C  H 0 1 t G1 − t G0 −

C  H 0−1 = 0.24 + 0.45(0.5) = 0.2432

Gas =

Gasv V  H 0

Kcal Kg º C 

500 =

m3 h

0.5    1  20 + 273.15  +  (0.08205)  1  28.82 18      

=

5924.55

Kg h

Q prec = 5924.55 * 0.2432 * (40 − 20) = 28817

Kcal h

Qcal = Gas * C  H 2 −3 (t G 3 − t G 2 ) V  H 2 = 0.8588

m3 seg Kcal

C  H 2 −3 = 0.2472 Gas 2 =

500 0.8588

Kg º C  = 5820.7

Kg h

Qcal = 5820.7 * 0.2472( 45 − 21) = 34533.05

Kcal h

QT  = Q prec + Qcal QT  = 28817 + 34533.05 = 63350.05 Gas H 

Kcal

h = Gas 2 + Gas = Gas + Gas * Y  = Gas(1. + Y 0 )

Gas H  = 5924.55(1 + 0.007) = 5966.02

Kg h

Ta = Gas 2 (Y 2 − Y 1 ) = 5924.55(0.16 + 0.007) = 906.45

Kg h

P������� 5. U�a �e�c�a de a��e��e�a��� 1.5*105N/�2 a 40�C � e��a a� 60% de �a���ac���. Ca�c��e. a) La h��edad ab�����a � �a h��edad ���a� b) La ��e���� �a�c�a� de� �e�a��� � �a h��edad �e�a���a c) E� % de �����e� de �e�a��� � e� �����e� h��ed� d) E� ����� de ��c�� e) La �e��e�a���a de b��b� h��ed� Da��� ad�c���a�e� hG

=

Ky

0.3

 BTU   Lb*º F 

A=7.87863 MeOH

B=10473.11 C=230

L�g10, �C, ��Hg

cal

C�=0.36

g *º C  KJ 

λ  MeOH  =   1050 K G

=

Ky

0.3

Kg

 BTU   0.252 kCAL    1 LB   1.8º F   Kcal     = 0.2998  Lb*º F    1 BTU    0.454 kG   1º C    Kg º C 

      7600 mmHg 1atm   5  N     1.5 * 10   = 1125 .04 mmHg 2 1atm m  5  N       1.0133 * 10 2  m     s  A

P = 10 Ysa =

 A−

 B C + t 

PM  A PM  B

=

264 .65 s

*

P A

s  A

P−P

=

32 .04

264 .65

*

Y  = 0.6 * Ysa = 0.6 * 0.3419 = 0.2052

a) Ym = 0.2052 *

=

28.82 1125 .04 − 264 .65

28.82

= 0.1846

0.3419

KgMeOH  Kg.a.s.

KmolMeOH 

Kmol.a.s. 32.04 32.04 Pa Y  = 0.2052 = * 28.82 1125.04 − Pa

∴  Pa=175.30 ��Hg

b) Yr  =

c)

P A 0

P A@tg

% y A =

P A PT 

=

175 264.65

(100) =

= 0.6624

175 1125

(100 ) = 15.58%

  40 273.15  0.2052  m3   1  +  V  H  =  + (0.8205)  = 0.7136 Kg.a.s. 18    1125.04  28.82 760     A−

d) P A = 175.5mmHg = 10 ∴ T  R = 31.42

 B C +Tr 

e) t G − t W  =

λ w

  hG      Ky 

* (Y W  − Y )

P A.W 

t W  sup °C 

Y W 

t G − t W 

λ w

* (Y W  − Y )

  hG       Ky  32

180.33

0.2122

8

5.85

32.99

182.03

0.2146

7.81

7.86

C������ ��� ������� �� ��������������� ����������� T��a�d� ��a d�fe�e�c�a� de �����e� dV P�� �� �a��� �a ca���dad de ag�a ��e �e ��a��f�e�e e��a��a dad� ���: dT  A = K Y *a * (Y sa − Y )dY [= ]

Kg hr 

D��de: K Y *a =C�ef�c�e��e ��d���d�a� de ��a��fe�e�c�a de �a�a [= ]

Y�a=H��edad ab�����a de �a���ac��� Y= H��edad ab�����a de a��e dT  A = GasdY 

∫ K 

GasdY 

Y * a

=

* (Y sa − Y ) Gas

∫ dY  = K  ∫ (Y  Y *a

∫ dY 

dY 

sa

− Y )

w = (Y sa − Y ) dw dY 



= −1

dY  = (− 1)

Gas K Y *a

2

∫ 1

−1

dY 

(Y sa − Y )

=−

Gas K Y *a

Y sa −Y 

Kg .v.a. 3

hr * m ∆Yi

V  = − V  =

Gas K Y *a

Gas K Y *a

Y 1

Gas

2

K Y *a

 In Y sa −Y  Y  =

 In

Ysa − Y 1 Ysa − Y 2

=

 In

Ysa − Y 1 Ysa − Y 2

S  * L arg o

P������� 6. Se c�e��a c�� ��a c��a�a de h���d�f�cac��� ad�ab���ca de 4� de ���g���d � 2.5 � 2 de �ecc��� ��a��e��a� e� �a c�a� �e �e���e�e ac��d�c���a� 4000�3 de a��e a 23�C � 50% de Y�, hac���d��� �a�a� ��� �� �eg��d� ���e�ca�b�ad�� de� h���d�f�cad�� e� a��e �a�e c�� 80% de Y� � de� �eg��d� ���e�ca�b�ad�� de ca��� e� a��e �a�e a 55�C Ca�c��e a 1 ATM.: a) La h��edad ab�����a a �a �a��da de� �eg��d� ���e�ca�b�ad�� b) La �e��e�a���a de �a��da de� a��e de� ����e� ���e�ca�b�ad�� c) La Y� a �a �a��da de� �eg��d� ���e�ca�b�ad�� d) E� ca��� ���a� ���������ad� e) S� �e d���f�ca �a��� �a���ad� a 110�C �a�a ��c�e�e��a� �a h��edad ab�����a f��a� e� �� 20% de�e����e �a �a�a de �a��� �ece�a��a � �a �e��e�a���a f��a� de� a��e.

t W  − t sa

Y sa

Y�=0.8

Y2

Vca�

�T����

30

0.8

0.027

0.026

9.65

10

35

0.8

0.037

0.035

8.81

10

25

0.8

0.020

0.019

8.01

10

31

0.8

0.029

0.026

9.98

10

V  =

Gas K Y *a

Gas =

 In

Gas0 V  H 

=

Ysa − Y 1 Ysa − Y 2

4000

= 10 m

m

=

0.8553

3

3

hr  = 4676.72 Kg  Hr  m3 Kg

0.0085  m   1  23 + 273.15  = + (0.8205)  = 0.8553 18   1 Kg .a.s.  28.82     3

V  H 0

a) Y2=0.026

de �a �ab�a

b) �G1=78

de g�af�ca

c) Y�=0.029 Q T=Q I��eca�b�ad��1+ Q I��eca�b�ad��2 Qint ercambiador 1 = Gas0 * C  H 0−1 (t G1 − t G 0 ) Qint ercambiador 1 = 4676.72 * (0.24 + 0.45 * 0.0085) * (78 − 23) = 62774.40

Kcal h

Qint ercambiador 1 = Gas2.−3 * C  H 2−3 (t G 3 − t G 2 ) Qint ercambiador 1 = 4097.95 * (0.24 + 0.45 * 0.029) * (55 − 34.5) = 21220.36 Gas2−3 =

4000 0.9761

=

4097.95

Kg h

Kcal h

QT  = 62774 .40 − 21220 .36 = 83994 .76

Kcal

d)

h

Ta = Gas1 (Y 2 − Y 1 ) = 4676 .72(0.029 + 0.0086 ) = 95.873

Kg h

 Mv = Gv(Y 4 − Y 3 ) = Gas3 (Y 4 − Y 3 )  Mv = 4097(0.0336 − 0.028) = 22.94

Kg hr 

Gas3 * H 3 +  Mv * Hv = Gas 4 * H 4  H 4 =

e)

Gas 3 * H 3 +  Mv * Hv Gas 4

 H 4 = (0.24 + 0.45 * Y 4 ) * t G 4 + 597.2 * Y 4  Hvat =110ºC = 642.8

Kcal Kg

 H 3 = (0.24 + 0.45 * Y 3 ) * t G 4 + 597.2 * Y 3  H 4 =

Gas 3 * H 3 +  Mv * Hv Gas 4

 Despejamos ∴ t G 4 = 55.45º C 

=

(0.24 + 0.45 * Y 4 ) * t G 4 + 597.2 * Y 4

Torres de enfriamiento y deshumidificadores. deshumidificadores. Para enfriar el agua o para deshumidificar el aire se encuentran torres de tipo: a’ Tiro natural b’ Tiro forzado c’ Tiro inducido A su vez estas torres pueden ser de flujo cruzado o contracorriente. a’ Ventajas de tiro natural: Se aprovecha la fuerza natural del viento. Desventajas de tiro natural: Las torres son grandes. b’ Ventajas de tiro forzado: Se utilizan materiales de bajo costo principalmente para ventiladores Desventajas de tiro natural: Se usa para flujos bajos y diseños de torres pequeñas y difíciles de controlar las caídas de presión en la torre. c’ Ventajas de tiro inducido: Se tiene un mayor control en la caída de presión de la torre y maneja altas cantidades de aguas Se utilizan materiales de bajo costo principalmente para ventiladores

Desventajas de tiro natural: Alto nivel de corrosión en los ventiladores por lo que se requieren aleaciones especiales en los alabes de los ventiladores. Torres de enfriamiento enfriamiento

Balance de Materia en el elemento dz.

E=S L+dL+Gas*Y= L+Gas (Y*dY’ Gas*Y+dL= Gas*Y+Gas*dY dL=Gas*dY=Ta Balance de energia (L+dL’(H L+dHL’+Gas*H=’(H+dH’+Gas+L*H L (L*HL’+(L*dH L’+(dL*H L’+(dL*dH L’+(Gas*H’=(H*Gas’+(Gas*dH’+(LH L’ d(L*HL’=Gas*dH L*dHL=Gas*dH L*d(cp L*tG’=Gas*dH L*cpL*dtG=Gas*dH

L*cpL(tG2-tG1’=Gas*(H 2-H1’ Ecuación de la línea de operación de la torre de enfriamiento. L'*cp L

(t G2 − t G1 ) =  H 2 −  H 1 Gas' L'*cp L (t G2 − t G1 ) = Gas' (H 2 −  H 1 ) = Gas' min (H 2max −  H 1 ) = Q

D��de:

C�a�d� �e ����ec�a ha��a �a c���a de e�����b��� �e �b��e�e �a e��a���a e� e� e�����b���

D��e�����a��e��� de �a ����e de e�f��a��e��� La �e��c�dad de ��a��fe�e�c�a de �a�a e��� �e��e�e��ada ��� �a ��g��e��e e���e����:

La �e��c�dad de ��a��fe�e�c�a de ca��� de �a fa�e �����da a �a ���e�fa�e

La �e��c�dad de ��a��fe�e�c�a de ca��� �e���b�e de �a ���e�fa�e a �a fa�e ga�e��a.

D��de:

hG=C�ef�c�e��e de ��a��fe�e�c�a de ca��� e� �a fa�e ga�e��a

��=c�ef�c�e��e ���c�a� de ��a��fe�e�c�a de �a�a a= ��ea ���e�fac�a� �a�a �a ��a��fe�e�c�a Y�=h��edad ab�����a e� �a ���e�fa�e hL=c�ef�c�e��e de ��a��fe�e�c�a de ca��� ��d���d�a� e� �a fa�e �����da

S���e�a a��e �a��� de ag�a

T�= �e��e�a���a de b��b� �ec� e� �a ���e�fa�e S��a�d� �a ec�ac��� (1) ��������ca�d� ��� λ 0 c�� �a ec�ac��� (3)

A����a de ���dad de ��a��fe�e�c�a de ga� AUT= a����a de ���dad de ��a��fe�e�c�a

N��e�� de ���dad de ��a��fe�e�c�a

A�� ����� �e ��ede �b�e�e� �a a����a de� e��a��e e� c��d�c���e� de e�����b���

De �a ec�ac��� de �a ���ea de ��e�ac��� e� f���a d�fe�e�c�a� � de �a ec�ac��� (4) �e �b��e�e:

N��e�� de Me��e�

A�� �e �b��e�e �a a����a de �a ����e e� c��d�c���e� de ���e�fa�e � de e�����b���

De �a ec�ac��� (2) � (4)

Ec�ac��� de �a �e�d�e��e de �a ���ea ���e�fac�a�

a) S� e����e ��a �e����e�c�a de ca��� e� �a fa�e �����da � e� �a ga�e��a, e����ce� �L e� d�fe�e��e a �� ��� �� �a��� �a �e�d�e��e �e�� ha��a 120�C e����ce� e� a������ada�e��e �g�a� hL.a ��e hG.a b) S� �a �e����e�c�a a �a ��a��fe�e�c�a de ca��� �e e�c�e���a e� �a fa�e ga�e��a �L=�� ��� �� �a��� �a �e�d�e��e ��e�de a ��f����� e� �� A�g��� de 90�. S��� hab�� �e�d�e��e� �e���ca�e�. a)

b)

D��de:

I�����c�a�d� e� f���� de� �����d�

AUD= �e �ef�e�e a �a a����a de �a ���dad de d�f����� NUD= N��e�� de ���dad de d�f����� La �e��e�a���a �����e de e�f��a��e��� de� ag�a �����a e� �a �e��e�a���a de b��b� h��ed� ��, �a a������ac��� � ace�ca��e��� de �a �e��e�a���a de b��b� h��ed� e��� dada ��� �a ��g��e��e e���e����.

A������ac��� � ace�ca��e���: �L1���1=[2.5 � 5] Ra�g� � ���e��a��= �L2 � �L1

P������� 1 C�e��a c���a��a �b�cada e� ��a ��ca��dad a 1 a�� de ��e���� a����f���ca, �e���e�e e�f��a� ag�a de�de 41�C ha��a 26 �C, ������a�d� a��e a�b�e��e c�� �e��e�a���a de b��b� �ec� de 27�C � �e��e�a���a de ��c�� de 17�C c�� �� ga��� de a��e de 240%�a��� ��e e� ������ �e��e��d�. Pa�a ��e�a� a cab� e� e�f��a��e��� �e�c���ad� c�e��a c�� ��a ����e de ���� ��d�c�d� de 5� de a����a � 11�2 de �ecc��� ��a���e��a�, �a c�a� ��ede �a�e�a� ��a �a�a �e��c�dad (f���) �g�a� a 6200Kg/h��2 de ag�a. P�� ���� �ad� �a�b��� e �ea���a��� ���eba� e��e���e��a�e� a �a ����e de e�f��a��e��� �b�e��e�d� �a ��g��e��e ��f���ac���: hG.a = 730 h L.a

Kcal

hrm 3 º C  Kcal = 15000 hrm 3 º C 

De�e����e: a) b) c) d) e)

I�d���e �� �a ����e ��ede ��e�a� a cab� e� e�f��a��e��� e��ec�f�cad� De�e����e �a ca�ac�dad de� �e����ad�� e� � 3/h� De�e����e e� % de ag�a e�a���ada �a�a �a c��d�c��� e��ec�f�ca E� ca��� ��e e�����a�a �a ����e S� �a �e��c�dad �����a �e�����b�e de a��e a �a e���ada de �a ����e e� de 3.2 �/� ��d���e �� c����e c�� e��e �e��e����e���.

H1= (0.24+0.45 (0.012)) 27+597.2 (0.012)=13.7922

Q=Ga� (H2�H1)=Ga����(H2�a��H1)  H 2 =

 H 2 =

 H 2 max −  H 1

3.333

+  H 1

41 − 13.7922 3.333

+ 13.7922 =

21.7945

S������1/3 �



� �

��

1



 H i −  H 

0

13.79

25

17

0.3115

0.3115

1

15.152

27.66

19.8

0.2150

0.86

2

16.512

30.33

22

0.1821

0.3641

3

17.872

33.0

25.5

0.1528

0.6032

4

19.232

35.66

28

0.1140

0.228

5

20.592

38.33

32

0.0876

0.3504

6

21.95

41

35.8

0.0722

0.0722

∑ y = 2  .7895 h H  = h H  =

21.95 − 13.79 6 41 − 25 6

= 1.36

= 2.667

Re�acc��� de Le��� h H  =

41 − 25

Ky.a =

6 hG.a

=

730

=

Ky.a

mint erfase = −

2.667

0.0227 h L.a

=

Ky.a

= 3215.86

15000 3215.86

s

=

Kg 3

h * m ∆ yi

4.66 =

 H i 2 −  H 2 t  Li 2 − t  L 2 s

 H i 2 = −4.66(t  Li 2 − 41) + 21.95 = −4.66t  Li 2 + 213.01 t  Lis 2 = 45º C  ⇒  H i 2 = 3.32  NUT  =  I  =  AUT  =

h H 

3 Gas

(

S  * Ky.a

∑ y) =

1.31 3

(2.7895) = 1.2646

Gas =

 L2 * Cp L * (t  L 2 − t L1 )  H 2 −  H 1

 L2 =  L2 `*S  = 68200  AUT  =

Gas Ky.a

= 136400

Kg h

Kg h

= 3.78m

a)  z = 4.78 Gv2 = Gas 2 * v H 2  y 2     1  t  +  * 0.08205 G 2  28.82 18   

v H 2 =  −

h L.a

=

 H i 2 −  H 2

Ky.a

t  Li 2 − t  L 2

mint erfase = −

h L.a Ky.a

 H ical 2 = 1.9350  H i 2 = 36  H i1 = 18

1

  

= 5.02

= 5.042 =

 H i 2 −  H 2 t  Li 2 − t  L 2

Kcal Kg

Kcal Kg Kcal Kg

( Hi −  H ) ml =

 I  =

+ 273.15 

( Hi −  H )2 − ( Hi −  H )1  ( Hi −  H )2     In ( )  Hi  H  − 1    

1

( Hi −  H )ml

 H 2



 H 1

dH  =

= 8.1075

 H 2 −  H 1   = 1.0268 ( Hi −  H ) ml

 H 2 = (0.24 + 0.45 * Y 2 )t G 2 + 597.2 * Y 2

∴Y 2 = 0.0243

Gas2 = ( H 2 −  H 1 ) =  L * Cp L (t  L 2 − t L1 )

68200 *1* (41 − 25.5)

Gas2 =

22.04 − 13.79

= 128133.333

Kg h

0.0243    1  25.5 + 273.15  +  * 0.08205  = 0.8833 18   1  28.82    

v H 2 = 

Gv 2 = 128133.333 * 0.8833 = 113180 .173

m3 h

Ta = Gas (Y 2 − Y 1 ) = 128133.333(0.0243 − 0.012) = 1576.04

% H 2 O =

1576.04 6200 *11

h

(100) = 2.311

Gasto = S  * v = 11 * v = 113180.173 ∴ v = 10289.106

Kg

m3 h

m  

m 1h     = 2.85 h  3600 seg   s

P������� 2 U�a ��a��a �e���e�e 45�3/� de ag�a de e�f��a��e��� �a�a �� ���ce�� a ��a �e��e�a���a de 30�C, �a���e�d� de ag�a ca��e��e de 40�C. Pa�a e� d��e�� de �a ����e de e�f��a��e��� de ���� f���ad� �e c����de�a ��e e� a��e a�b�e��e �e�d�� ��a �e��e�a���a de b��b� �ec� de 23�C � 18�C de b��b� h��ed�, a �a ��e���� de ��a a����fe�a. Se �e�ecc���� �� e��a��e c��� c�ef�c�e��e de �e��c��a ��.a, ��e�e �� �a��� �ed�� de 0.36 (KgA/�� 3∆Y�) �a�a ��a �e��c�dad e��ac�a� de� a��e e� �a ba�e de �a ����e de 1.716 �/�. E� e��a� c��d�c���e� �e e��e�a ��e �a �e����e�c�a a �a ��a��fe�e�c�a de ca��� e� �a �e��c��a de� �����d� �� �ea �a�� a� 20% de �a �e����e�c�a ���a� a� ��a������e. De�e����a� �a�a �� f���� de ag�a de 3 ��/��2 �� ��g��e��e: 1. 2. 3. 4.

La a����a � e� �����e� e���ead� La ca�ac�dad de �e����ad�� e� � 3/h La ca�ac�dad de e�f��a��e��� de �a ����e e� Kca�/h �Se �e�d�� c��d�c���e� de ��eb�a e� �a ����e?, e� ca�� af���a���� ��d���e ��e �ec��e�da��a �a�a �a ��e�ac��� de �a ����a, f��da�e��e �� �e���e��a.

0.2RT=RL RT =0.2 RT + 0.8 RT = RL + RG 1

=

m H *− tL

Ky.a

1

+

h L.a

ky.a

H1= (0.24+0.45 (0.0115)) 23+597.2 (0.0115)=12.507 Kca�/Kg

Q=Ga� (H2�H1)=Ga����(H2�a��H1)

S  =

 L1 ´ 2

 L

=

45000 10800

=

4.1667m 2

 H 2 = (0.24 + 0.45Y 2 ) * 30 + 597.2Y 2 = 22.04 ∴ Y 2 = 0.02343

Gas2 = ( H 2 −  H 1 ) =  L * Cp L (t  L 2 − t L1 )

GasV  = v * S  = 1.716

m s

2

* 4.1667m = 7.15006

3

Gasv = 7.15006

 H 2 =

m 3600 s s

 L * cp L * (t  L 2 − t  L1 ) Gas 2

Gas =

=

1h

25740.206

m

m

3

s

3

h

+  H 1

Gas v 2 v H 2

0.0115    1  23 + 273.15  +  * 0.08205  = 0.8586 18   1  28.82    

v H  2 = 

Gv2 =

25740.2'06

=

0.8586

29979.2756

Kg h

De g�af�ca �abe��� H1*=23.8 H2*=39.5

m H *− tL =

0.8

Ky.a

= 1.6

ky.a

∴ Ky.a =

1

t  L 2 − t  L1

1

=

Ky.a

 H 2* −  H 1*

=

Kg

0.8(1296) = 1036.8

m H *−tL

+

h L.a

∴ h L .a = 8138.88

1

=

ky.a Kcal hm 3 ∆

hm 3 ∆Y  * 1.6 1 +

h L.a

1296

S������1/3 �

� �



��

1



 H  * − H 

0

30

12.5068

23.5

0.0909

0.0909

1

31.6667

15.0085

25.5

0.0953

0.3812

2

33.3334

17.5102

28.5

0.1283

0.2567

3

35

20.0119

31

0.09101

0.3640

4

36.6667

22.5136

33.5

0.09102

0.1820

5

38.3334

25.0153

36.5

0.08707

0.3483

6

40

27.517

39.5

0.11132

0.11132

∑ y = 1  .7345 h H  = h H  =

27.51 − 12.50 6 40 − 30 6

 NUT  =  I  =

 AUT  =

= 1.667

hH 

3

Gas´ Ky.a

= 2.5017

=

(

∑ y) =

2.5017 3

2929195 / 4.16 1036.6

(1.7345) = 1.446

=

6.78m

a)  Z  =  AUT * NUT  = 6.79 *1.446 = 9.82

b) v = S  * Z  = 4.16 * 9.82 = 40.8512m 3

De g�af�ca� �abe��� �G2=33�C Y2=0.032 Q = Gas ( H 2 −  H 1 ) = 29291.95( 27.517 − 12.5068) = 439678.023

T  A = Gas (Y 2 − Y 1 ) = 29291.95(0.0318 − 0.0115) = 594.62

Gv1 = Gas * v H 1 = 29291.95(0.8586) = 25150.01

T  A  L2

m

Kcal h

Kg h

3

h

(100) = 1.34% deH 2 Oevaporada

C��� e� f���ada �e ������a �G1 ��� ��e e� �e����ad�� �a aba��

D����������������� E� ��a ��e�ac��� ��e c������e e� a��e��a� �a ca���dad de �a��� ��e�e��e e� ��a c����e��e ga�e��a �ed�a��e ��a c��de��ac��� �a�c�a� de �a��� ��e �e �e�a�a.

E� e��e ���ce�� �e ���e e� c���ac�� ��a �e�c�a ��b�a de �a��� � ga� c�� �� �����d� f���. E� �a��� de �a fa�e ga�e��a �e c��de��a, e��a fa�e �e e�f��a � e� �����d� �e ca��e��a. Se ��a��f�e�e �a��� ca��� �e���b�e (de� a��e), c��� ca��� �a�e��e (��e ��e�e de �a fa�e �����da a �a ga�e��a).

T�e�e ��e �e�e� ag�a f��a � �a�e ag�a ca��e��e e� �a �a��e de aba��

P������� 1 E� ��a ����e e��acada c�� a������ Ra�ch��g de 1� �e ���d�� e� c���ac�� a��e a 50� C � 80% de h��edad de �a���ac��� a c����ac����e��e c�� ag�a a 20�C. E� a��e �a�d�� de �a � ���e c�� ��a �e��e�a���a de b��b� h��ed� de 25�C. La ����e ��e�e �� d���e��� de 1.52� � ��a a����a de e��a��e de 3.05� � �a�e�a�a �� ga��� de a��e de 23.6�3/���. � ��e�a c�� �� f���� de ag�a 50% �a��� a� ������ �ece�a���. E� c�ef�c�e��e de ��a��fe�e�c�a de �a fa�e ga�e��a �e ��ede e����a� c��� ��g�e:

K�.�=0.37G��L�0.2(=)Kg/(h�3∆Y�) D��de: G�� � L�(=)Kg/(h�2) Ta�b��� �e �abe ��e e� % de �e����e�c�a de �a fa�e �����da �e��e�e��a e� 20% De�e����a� a �a ��e���� de 1 a��: 1. 2. 3. 4.

La �e��e�a���a de� ag�a a �a �a��da de �a ����e � �� ga��� �a�a La h��edad ab�����a � �a �e��e�a���a de� ga� a �a �a��da de �a ����e �S� e� fac��b�e ������a� �a ����e? �S� �e ��e�e��a ��eb�a ��e ������e?

Gas 2 v H 2 = Gv 2

 H 1 = (0.24 + 0.45(0.067)) * t G1 + 59 ∴ t G1 =

53.52

 H 1 = (0.24 + 0.45Y SA ) * 25 + 597.2Y  ∴ Y SA =

0.623

Q = Gas´( H 2 −  H 1 ) =  L´Cp L (t  L1 − t  L 2 ) =  L´min Cp L (t  L1 max − t  L 2 )

t  L1 =

v H 1

 L´=

(t  L1 max − t  L 2 ) 1.5

+ t  L 2 =

37 .33º C 

m3 0.067    1  50 + 273 .15  = + 0.08205   = 1.0186 kg 18   1  28 .82     Gas´( H 2 −  H 1 )

=

766 .07 (53 .52 − 18 .2)

Cp L (t  L1 − t  L 2 )

Gas V 1 = 23 .6

m

min

1416 Gas´=

π 

* 60

1(37 .33 − 20 ) min hr 

= 1416

� �

Kg hm 2

m3 h

m3 h

=

766 .067

1.52 * 1.0186 4 S������1/3 �

1561 .2

� 

Kg hm 2

��

1



 H  * − H 

0

20

18,2

14,5

0,2703

0,2703

1 2 3 4 5 6

22,9267

24,7533

17,5

0,1378

0,5514

25,8533

31,3067

21,3

0,0999

0,1998

28,78

37,86

25

0,0777

0,3110

31,7067

44,4133

29,6

0,0675

0,1350

34,6333

50,9667

34,5

0,0607

0,2429

37,56

57,52

40

0,0570

0,0571

∑ y = 1  .7677

h H  = htL =

57.52 − 18.2 6 37.53 − 20

= 2.9267

6

hH 

 NUT  =  I  =

 AUT  =

3

Gas´

(

=

= 6.5533

∑ y) =

766067

Ky.a

6.5533 3 =

12339

(1.7677) = 3.8614

0.621m

 Z  =  AUT  * NUT  = 3  .8614 * 0.621 = 2.39793m mint erfase = −

h L.a ky.a

0 .2

ky.a = 0.37 * Gas´( L´)

1

=

m H *−tL

Ky.a

h L.a

m H *− tL =

Ky.a

=

2

hm ∆Yi

ky.a *

 H 2 − H 1

=

t  L 2 − t  L1

34.5 − 13.8 37.33 − 20

Ky.a = 0.8 * ky.a = 987.21

0.2

Kg

1

+

*

= 1233.59

= 1.1887

Kg hm 2 ∆Y  *

m H *−tL h L.a

∴ h L. a = 5865.70

mint erfase = −

h L.a ky.a

Kcal hm 3∆

=−

5865.70 1233.59

= −4.754

cal

m H  * −tL =

 H i1 −  H 1 t  Li ´−t  L1

cal

=

 H i1 − 5352 t  Li ´−37.33

cal

 H i1 = −4.754(t  Li ´−37.33) + 53.52 t  Li ´= 40º C  cal  H i1 = 40.82

S� e� ��ab�e ������a� �a ����e ac��a� � �� ba�a��� �a �e��e�a���a a 45�C �a�a ��e �� ha��a ����da��e��� �� ��b�e �a�a

P������� 2 Se de�ea� de�h���d�f�ca� 1.25�3/� de a��e, ��e �e ��e�e a �a� �e��e�a���a� de 38�C de b��b� �ec� � 30�C de b��b� h��ed� , ha��a ��a �e��e�a���a de b��b� h��ed� de 15�C e� ��a ����e a c����ac����e��e, �a�a �a de�h���d�f�cac��� �e ������a�� ag�a e�f��ada a 10�C. E� ������� �� �� ������� R������ �� 2� (�=63�2/�3). Pa�a �a��e�e� e� a��a���e a� ������, G�� �e�� de 1.25K� ����/�2� � �e �a a ������a� �� f���� de� �����d� de 1.5 �ece� e� ������, e��e�ad� c�ef�c�e��e� c���ec����� de �L=800 � �G=5 a�b�� e� W/�2K

 H 1 = (0.24 + 0.45(0.024)) * 38 + 597.2(0.024) = 23.8632

h L.a

hG .a

Kcal Kg

 J  1 W  s 3600s 0.239cal 1Kcal 1Kcal ∆K  = 43364.16 Kcal = 50400 3 3 1 J  1 J  1000cal ∆ º C  m K  1W  1h hm º C 

 J  1 W  s 3600s 0.239cal 1Kcal 1Kcal ∆K  = 271.026 Kcal = 315 3 3 1 J  1 J  1000cal ∆ º C  m K  1W  1h hm º C 

Q = Gas´( H 2 −  H 1 ) =  L´Cp L (t  L1 − t  L 2 ) =  L´min Cp L (t  L1 max − t  L 2 )

(t  L1 max − t  L 2 )

t  L1 =

1.5

+ t  L 2

 H 2 = (0.24 + 0.45(0.623)) *15 + 597.2(0.623) = 10 Kg  3600 s 

  m s   1h  

Gas´= 1.25

2

Gas´( H 2 −  H 1 )

 L´=

4500

kg

Kg hm

2

4500(23.8632 − 10)

Cp L (t  L1 − t  L 2 )

1(23.33 − 10)

=

4678.8416

Kg hm

2

3 0.024  m   1  38 + 273.15  = + 0.08205  = 0.9199 18   1 kg  28.82    

v H 1

1.25 * 3600 Gas´=

 L =

S  =

S  =

=

=

Kcal

m

h

=

Cp L (t  L1 − t  L 2 )  L

=

 L´

4

=

0.9199

Gas( H 2 −  H 1 )

 π 

3

5086.365 4678.84

4891.8361

Kg h

4891.8361(23.8632 − 10) 1(23.33 − 10)

= 1.088m

=

5086.365

3

* D

∴ D = 1.1765m

mint erfase = −

h L.a ky.a

=−

43364.16 1193.947

cal

= −36.32 =

 H i1 − H 1 t  Li ´−t  L1

Kg hm

2

cal t  Lsup = 36.64 1 = 25º C  →  H i

cal = 17.8 t  Lsup 1 = 23.5º C  →  H i

S������1/3 �

� �

� 

��

1



 H  * − H 

0

10

10

7

0.333

0.333

1

12.22

12.31

8.5

0.26

1.0753

2

14.44

14.62

10

0.22

0.4505

3

16.66

16.93

11.3

0.18

0.7463

4

18.88

19.24

13

0.17

0.3401

5

21.11

21.55

14.5

0.15

0.6061

6

23.32

23.86

17

0.16

0.16

∑ y = 3  .7095 h H  = htL =

23.33 − 10 6 23.86 − 10 6

 NUT  =  I  =

 AUT  =

hH 

Gas´ Ky.a

3 =

(

=

2.22

=

2.3105

∑ y) = 4500

1193.94

2.3105 3 =

(13.7095) = 2.8569

3.769m

= 10.7678m  Z  =  AUT  * NUT   

SECADO DE S�LIDOS SECADO Se �ef�e�e a �a e�����ac��� de h��edad e� ��a ����a�c�a. E� c�a� �e��e�e��a �a �e�a�ac��� de h��edad de ��� ����d�� ��� e�a���ac��� e� ��a c����e��e ga�e��a. E� �ecad� e� ��a ��e�ac��� ����a��a ba�ada e� �a ��a��fe�e�c�a de �a�a ��������ea c�� �a ��a��fe�e�c�a de ca��� e� e��e ca�� c�� e�����b��� de fa�e� e���e ����d� � �a��� (����e��e� e� e��e ca��). La h��edad ��e�e �e�ac��� c�� e� ag�a, e� ga� �e �ef�e�e ����c��a��e��e a� a��e. HUMEDAD Se def��e c��� e� c���e��d� de h��edad de �� ����d� ( ��e ��ede e���e�a��e ��b�e ��a ba�e �eca � ��a ba�e h��eda). Def�����d��e c���: H��edad ba�e �eca:

H��edad ba�e h��eda:

HUMEDAD DE EQUILIBRIO (X*) E� c�a�d� �a h��edad a�ca��ada ��� e� ����d� e��a e� e�����b��� c�� e� a��e a c�e��a� c��d�c���e� dada�:

HUMEDAD LIGADA H��edad c���e��da e� �� ����d� e� c�a� e�e�ce ��a ��e���� de �a��� e� e� e�����b��� �e��� ��e �a de� �����d� ���� (ag�a) a �a ����a �e��e�a���a �=c�e.

HUMEDAD NO LIGADA H��edad c���e��da e� �� ����d� ��e e�e�ce ��a ��e���� de �a��� e� e� e�����b��� �g�a� a�a de� �����d� ���� a �a ����a �e��e�a���a.

VELOCIDAD DE SECADO Ra��de� c�� �a ��e �e e�����a e� c���e��d� de ag�a de �� ����d� h��ed� ��� ���dad de ���e�f�c�e.

D��de: = �a��ac��� de �a h��edad W�� =�a�a de� ����d� A= ��ea de� ����d�

S�LIDO HIGROSCOPICO (LIGADO) Se d�ce ��e e� �� ����d� h�g���c���c� c�a�d� �a ��e���� de �a��� de� ag�a ��e �� ac���a�a e� �e��� ��e �a ��e���� de �a��� de� ag�a ���a.

SOLIDO HUMEDO O NO LIGADO E� c�a�d� e� �� ����d� �a ��e���� de �a��� de ag�a ��e �� ac���a�a e� �g�a� a �a ��e���� de� �����d� ����.

SECADO ADIAB�TICO CONTIN�O E� �ecad� c������� �f�ece �a� �e��a�a� ��g��e��e�: ge�e�a��e��e e� e����� �ece�a��� e� �e��e�� e� c���a�ac��� c�� �a ca���dad de ���d�c��; �a ��e�ac��� �e ���eg�a f�c���e��e c�� �a fab��cac��� �����ca c������a, ��� �ece��dad de� a��ace�a��e��� ���e��ed��; e� ���d�c�� ��e�e �� c���e��d� ��� ���f���e de h��edad, � e� c���� de �ecad� ��� ���dad de ���d�c�� e� �e�a���a�e��e �e��e��. C��� e� e� ca�� de� �ecad� ��� ���e�, �a �a���a�e�a de� e����� ��e �e ������a de�e�de ba��a��e de� ���� de �a�e��a� ��e �e �a a �eca�. P�ede� ������a��e e� �ecad� d��ec�� � ��d��ec�� � a�g��a� �ece� ��� d��. E� ��ch�� de ��� �ecad��e� d��ec��� ��e �e �a� a de�c��b��, e� ����d� �e ��e�e a ��a��� de� �ecad�� ��e���a� ��e e��a e� c���ac�� c�� ��a c����e��e ����� de ga�. E� ga� � e� ����d� ��ede� f���� e� �a�a�e�� � a c����ac����e��e; a�������, e� ga� ��ede f���� �a�ge�c�a��e��e a �a ��a�ec����a de� ����d�. S� e� ca��� �� �e ������c���a de���� �de� �ecad�� �� �e ��e�de hac�a e� e������, �a ��e�ac��� e� ad�ab���ca; e����ce�, e� ga� �e�de�� ca��� �e���b�e � �e e�f��a�� ��e���a� �a h��edad e�a���ada ab���be ca��� �a�e��e de e�a���ac���. S� e� ca��� �e ������c���a de���� de� �ecad��, e� ga� ��ede �a��e�e��e a �e��e�a���a c����a��e. E� �a ��e�ac��� ad�ab���ca a c����ac����e��e, e� ga� ��� ca��e��e e��� e� c���ac�� c�� e� ����d� ��� �ec�; ��� �� �a���, e� ����d� de�ca�gad� �e ca��e��a a ��a �e��e�a���a ��e �e ��ede a������a� a �a de� ga� e���a��e. E��� ������c���a e� �ecad� �a� ����d�; e� efec��, e��ec�a��e��e e� e� ca�� de �a h��edad ��gada, �a� �����a� ��a�a� ��� �a� ��� d�f�c��e� de e�����a� � e��� �e hace �a� ����da�e��e a �e��e�a���a� e�e�ada�. P�� ���a �a��e, e� ����d� �ec� ��ede de�c�����e��e a� ca�e��a��e a a��a� �e��e�a���a�. Ade���, e� ����d� de�ca�gad� ca��e��e aca��ea�� c����de�ab�e ca��� �e���b�e, c�� �� c�a� �e d�������e �a ef�c�e�c�a �����ca de �a ��e�ac��� de �ecad�. C�R�AS DE �ELOCIDAD DE SECADO G�af�ca�d� ��� da��� �b�e��d�� �b�e��d�� a ��a��� de �� e��e���e��� �e �b��e�e ��a c���a de� c���e��d� de h��edad c��� f��c��� de� ��e���. E� e� ��g��e��e e���e�a �e ��e���a� ��� d�fe�e��e� ������ de d�ch� ���ce�� de �ecad�.

F�g��a 1. G�af�ca� ����ca� de� c���e��d� de h��edad �� ��e���

Pa�a Ѳc:

Ѳc=

Pa�a e� 1e�. Pe���d� dec�ec�e��e

N

P������� 1. Se �a� a �eca� 5715 �g/h� de �� ����d� ��e c����e�e ���c�a��e��e 20.65% de h��edad ha��a 5.66% de h��edad a�ba� e� ba�e h��edad. E � a��e �a�a �a ��e�ac��� e���a a 20�C de b��b� �ec� � e� 15% de b��b� h��ed� a �� ca�e��ad�� d��de �e a��e��a �� �e��e�a���a ha��a 74�C. Y e� ca�e��ad�� de� a��e e���a a �� �ecad�� d��de �e e�f��a ad�ab���ca�e��e ha��a ��a h��edad �e�a���a de� 90%. La ��e���� de ��e�ac��� e� de ��a a����fe�a �a�a ��a ��e���a de� ����� ����d� c�� �� ��ea de 0.186 �� � e� �e�� de �a ��e���a e� de 3.765 Kg, �e e�c����a��� e��e���e��a��e��e ��� ��g��e��e� da���: T����� (��) 0 0.4 0.8 1.4 2.2 3 4.2 5.0 7.0 9.0 12.0

P��� ����� (K�) 4.944 4.885 4.808 4.699 4.554 4.404 4.241 4.150 4.014 3.978 3.955

Ca�c��e: a) E� ��e��� de �ecad� ��e �e �ece���a �a�a �eca� �� f���� de 5715 Kg/h� de ����d�, c�� �a� h��edade� ���c�a�e� � f��a�e� ��d�cada�. b) Ca���dad de ca��� ��e �e �ece���a �a�a ca�e��a� e� a��e. c) L�� ��/h� de a��e ��e �e �ece���a� �a�a e� �ecad� a �a� c��d�c���e� de e���ada a� ca�e��ad��.

T����� (��)

P��� ����� (K�)

H������ � (K�) (K�H20/K� �.�)

�∆�

∆Ѳ (��)

0 0.4 0.8 1.4 2.2 3

4.944 4.885 4.808 4.699 4.554 4.404

1.1790 1.12 1.0430 0.934 0.7890 0.6390

������� 0.0156 0.0205 0.0289 0.0385 0.0399

�������� �������� �������� 0.4 0.3053 0.7894 0.4 0.2873 1.0374 0.6 0.2626 0.9750 0.8 0.2289 0.9741 0.8 0.1897 1.0096

0.3131 0.2975 0.2770 0.2481 0.2096 0.1697

��

N (K�/���)

4.2 5.0 7.0 9.0

4.241 4.150 4.014 3.978

0.4760 0.3850 0.2490 0.2130

0.1264 0.1023 0.0661 0.0566

0.0433 0.0241 0.0362 0.0095

12.0

3.955

0.1900

0.0505

0.0061 3

a)

N�L=

b)

) =W� (

=5715(1�0.2065)= 4534.8525

) = 53,671.3

1.2 0.8 2 2

0.1481 0.1144 0.0842 0.0614

0.7304 0.6098 0.3664 0.0961

0.0536

0.0412

D��de:

0

M

1

M

Secad�� e� C����ac����e��e

2

3

Ga�0

G�0

Ga�M

Y�M

�G1

�G2

�G3

�G0

��0

G�M

HM

�W1

�W2

�W3

H�

Y0

�GM

H1

H2

H3

��M

Y�1

Y�2

Y�3

Y��

Xf

Ga�2

Ga�1

= 1.0026 (

) ( 1.0026

SECADOR ADIABATICO (Q=0) N� ha� ���d�da�.

0

M

Secad�� e� C����ac����e��e

1

M

2

3

Ga�0

G�0

Ga�M

Y�M

�G1

�G2

�G3

�G0

��0

G�M

HM

�W1

�W2

�W3

H�

Y0

�GM

H1

H2

H3

��M

Y�1

Y�2

Y�3

Y��

Xf

Ga�2

Ga�1

Se �de���f�ca e� ��a ca��a ���c������ca ��d� �� a��e����

BALANCE DE MATERIA DEL AGUA EN EL SECADOR - Pa�a f���� c����ac����e��e

) =W� ( = BALANCE DE AGUA EN EL PUNTO M �����.EC.1

���EC.2

S�������e�d� 2 e� 3 = W� (

(

) = W� (

(



)= % A��e �ec��c��ad� =

(100)

% Rec��c��ad = CALOR EN EL CALENTADOR Q ca�e��ad��=

PROBLEMA 2 Se �a� a �eca� 1500

de �� ����d� h��ed� de� 16% de h��edad a� 4.5% de h��edad a�ba� e�

ba�e h��eda. E� �� �ecad�� c������� a 1 a��. De ac�e�d� a ��� da��� de �a ��g��e��e f�g��a.

0

M

1

M

Secad�� e� C����ac����e��e

2

3

Ga�0

G�0

Ga�M

Y�M

�G1

�G2

�G3

�G0

��0

G�M

HM

�W1

�W2

�W3

H�

Y0

�GM

H1

H2

H3

��M

Y�1

Y�2

Y�3

Y��

Ga�1

Ca�c��e: a)

L��

de a��e f�e�c� � a��e a�b�e��e.

b)

L��

de� a��e �ec��c��ad�.

c) d)

E� ca��� �ece�a��� e� e� ca�e��ad��. % A��e �ec��c��ad�.

S���c���:

C�� �a ca��a ���c������ca:

)=

Xf

Ga�2

=1500(1�0.16)= 1260

=

=

=8207.17

=0.89

a)

L��

de a��e f�e�c� � a��e a�b�e��e.

= 8207.17

(0.89

=

De �a g�af�ca ��ca���a���

=

=0.92 b)

b) L��

de� a��e �ec��c��ad�.

=

% a��e �ec��c��ad� =

(0.92

=

E� �� �ecad�� ad�ab���c� Q=0 W� X�

0

M

1

M

Secad�� e� C����ac����e��e

2

3

Ga�0

G�0

Ga�M

Y�M

�G1

�G2

�G3

�G0

��0

G�M

HM

�W1

�W2

�W3

H�

Y0

�GM

H1

H2

H3

��M

Y�1

Y�2

Y�3

Y��

Ga�1

B������ �� ���� �� �� �������.� Ga�M =Ga� Me�c�a Ga�M(Y2�Y1)=W�(X��Xf)=W� (X1�X2)�(3) W�=Wh (1���)=Wh/(1+X�) Ga�M=Ga�0+Ga�R..(1)

Xf

Ga�2

YM=Y0+YR Ga�M* YM = Ga�0*Y0+Ga�R*YR�(2) S��� (2) �� (3) Ga�M*Y2�Ga�M*Y1=W�(X��Xf) Ga�M*Y1=Ga�0*Y0+Ga�R*Y2 Ga�1*Y2�(Ga�0*Y0+Ga�R*Y2)=W�*(X��Xf) (Ga�0+Ga�R)Y2�Ga�0*Y0�Ga�R*Y2= W�*(X��Xf) Ga�0*Y2+Ga�R*Y2�Ga�0*Y0�Ga�R*Y2= W�*(X��Xf) Ga�0(Y2�Y0)=W�(X��Xf) %A��e Rec��c��ad�=(Ga�R/Ga�M)*100 %Rec��c��ac���= (YM�Y0)/(Y2�Y0) Qca�e��=Ga�M*C�M�1*(�G1��GM) Ga�M*�M=Ga�0*�G0+Ga�R*�G2 �M=(Ga�0*�G0+Ga�R*�G2)/Ga�M H�=(Ga�0*H0+Ga�R*H2)/Ga�M

SECADOR ROTATORIO

U� ������� ��������� c����a de �� c����d�� h�ec� ��e g��a ��� �� ge�e�a�, ��b�e �� e�e, c�� ��a ��ge�a ��c���ac��� hac�a �a �a��da. L�� ����d�� g�a���a�e� h��ed�� �e a���e��a� ��� �a �a��e ���e����, � �e de���a�a� ��� e� c����d�� a �ed�da ��e ���e g��a. E� ca�e��a��e��� �e ��e�a a cab� ��� c���ac�� d��ec�� c�� ga�e� ca��e��e� �ed�a��e �� f���� a c����ac����e��e. E� a�g���� ca���, e� ca�e��a��e��� e� ��� c���ac�� ��d��ec�� a ��a��� de �a �a�ed ca�e��ada de� c����d��. La� �a���c��a� g�a���a�e� �e de���a�a� hac�a ade�a��e c�� �e�����d � ��a d���a�c�a c���a a��e� de cae� a ��a��� de ��� ga�e� ca��e��e�, c��� �e ��e���a. E����e� ��cha� ���a� �a��ac���e� de� �ecad�� ���a�����, ��e �e de�c��be� c�� de�a��e e� �a ���e�a���a. �������������

 ���� ������

0

M

1

M

3

�G2

�G3

�W2

�W3

H2

H3

Y�1

Y�2

Y�3

Ga�1

Ga�2

Ga�0

G�0

Ga�M

Y�M

�G1

�G0

��0

G�M

HM

�W1

H�

Y0

�GM

H1

��M

Y��

Secad�� e� C����ac����e��e

Wh�, X�, H�2, ��2, �2,W�2 2

Whf, Xf, H�1, ��1, �1, W�1

S������ �� ��������.�

H�1, ��1

H1

H2

�G1

�G2

H�2 ��2 B������ �� M������.� TA=Ga�1(Y2�Y1)=W�(X��Xf)=M� W�=Wh(1�X�) Q�=0

Secad�� Ad�ab���c�

Ga�1≈Ga�2

c����de�ac���

Ga�1*H1+W�*H�2=Ga�2*H2+W�*H�1 Ga�1*H1�Ga�2*H2=W�*(H�1�H�2) Ga�1*(H1�H2)=W�(H�1�H�2)

S������ �� ����������.� Ga�1*(H1�H2)=W�(H�1�H�2)+Q�e�d�d� Q�e�d�d�=Ga�1(H1�H2)�W�(H�1�H�2)=Qga��Q����d� ���������� �� ������

� d� �=0

Wh�, X�, H�2, ��2, �2,W�2

�=Z=L dS

2

1 Ф

Whf, Xf, H�1, ��1, �1, W�1 Q�e�d�d�=Qga��Q����d� dQ����d�=dQga��dQ�e�d�d� dQ����d�=UdS*(�G��S) dQ����d�=Uad�(�G��S) dS=a*d� = ��ea de ��a��fe�e�c�a de �ecc��� de �a�� de� ����d�. � Q����d�=Ga�*CH*� �G

Ga�*CH*� �G=Ua*� �*(�G��S)

AUTG=(G��*CH)/Ua, d��de Ga��[=] ��/��2

D��de

����� C�a�d� �� ������c���a ��2, e����ce� ��2 e� a����. a ��2.

� �=0.24+0.45*Y����=Ca��� e��ec�f�c� ����ed�� e� e� �ecad�� [=] K���/�� �C

Y����=(Y1+Y2)/2

3

���c�ef�c�e��e g��ba� ���������c� de ��a��fe�e�c�a de ca��� ����/� � �C

Pa�a� e��a� ���dade� a ������ ����  D�=D���e��� de� Secad��, �

S= ��������=���� � (1+Y����)[=]��/�*�

2

=Ma�a �e��c�dad ����ed�� de� a��e h��ed� e� e� �ecad��... �a�a e� c��c��� de Ua.

T����� �� R��������� ��� S������, Ѳ Ѳ=(�*ФD*ρ�)/(W��)=��e��� de �e�e�c��� de� ����d� [=] �, �� W��=W�/S [=] ��/� �2 D��de: Re�e�c��� de� ����d�= Ф D=ФD0 � *Ga������ =[0.05�0.15]

���������������

ФD=ФD0 � *Ga������ Pa�a�e�� ФD=ФD0 � � *Ga������

D��de: ����������=fac��� de c���ecc��� ��� �a ��e�e�c�a de a��e

E��������.� Wh=7000 �g/h �2=0.12 Tg2=25�C 0

M

1

M

Secad�� e� C����ac����e��e

2

�G0=25�C

�G1=110

�G2=60�C

�W0=20�C

Y1=0.031

�W2=44�C

X�=0.05 ��1=44�C

ρ�=2700 �g/�3 C��=0.21 �ca�/�g�C ФD=0.05 V���=0.5 �/� D�=250��

3

Ga�0=W�(X��Xf)/(Y2�Y1)

W�=Wh(1���)=7000(1�0.12)=6160 �g/h� X2=0.1364 X1=0.05263 Ga�M=(6160(0.1364�0.05263))/(0.056�0.031)=22443 �g/h� S=Ga�M/G��M=3.1171 �2=(Π/4)D�2 D�=1.99� S�����e�d� G��M=7200 �g/h� Ca��� �e�d�d�

CH=0.24+0.45Y����=0.2396 �ca�/�g�C Y����=(0.056+0.031)/2=0.0435 U G= G������ =G��M(1+Y����)=7200 �g/h�2(1+0.0435)=7573.2 �g/h�2 7573.2/3600=2.087�g/��2 U G=

=194.97 J/��2K=167.8�ca�/h�2�C

NUTG=1.4323

AUTG=(7200*0.2596)/167.8=11.139

Z=NUTG*AUTG=15.95�

Q�e�d�d�=Ga�M(H1�H2)�W2(H�1�H�2) H1=46.44 �ca�/�g H2=49.35 �ca�/�g H�1=11.56 �ca�/�g H�2=8.66 �ca�/�g CPL=1 Q�e�d�d�=22443(46.44�49.33)�6160(11.56�8.66)=�83173.13 �ca�/h� Ѳ=(�*ФD*ρ�)/(W�S)=3915 Ѳ=(�*ФD*ρ�)/(W�S)=3915 � W��=W�/S=0.55�g/��2 S= S=0.42 c�/�

C����ac����e��e ФD=ФD0 + KG�� ����

K=

=0.01425

ФD0=0.0797

N=(��e��f)/(ΠD�)=0.0798

P��b�e�a E� �� ���ce�� �a�a e� �ecad� de ����d� �e ������a �� �ecad�� ���a����� a c����a c����e��e ��e f��c���e ad�ab���ca�e��e ��e ������a a��e ca��e��e c��� �ed�� de �ecad�, �a �a�a de� ����d� e���a��e �e a���e��a�� a ��a Te��. de 23�C � ��e�e 14.3 %h��edad � �a�d�� c�� �� .5% h��edad a�ba� e� ba�e �eca. Pa�a �a� efec�� �e a���e��a�a a��e a����f���c� ��e ��e�e �e�� de 22�C � 15�C de b��b� �ec� � h��ed� �e��ec���a�e��e , e� c�a� �e �e�c�a c�� ��a f�acc��� de� 43% de �a c����e��e de a��e ��e �a�e de� �ecad�� a 37�C � c�� ��a h��edad �e�a���a de� 90%. La �e�c�a a��e���� �e ca�e��a�a �a�a a���e��a� f��a��e��e a� �ecad��. La �e��c�dad �ed�a de� ga� de���� de� �ecad�� �e�� de 2.3 �/�. E� �a�a�� de �a���c��a e� de 120 � �a ρ�=3300 �g/�3 � e� c��=0.47�ca�/�g�C. S� �e �a a ca�ga� 3000 �g/h� de ����d� h��ed� de�e����e. 1) 2) 3) 4)

Ca���dad de a��e a���e��ada � �ec��c��ada e� �3/h� Ca��� a���e��ad� ��� e� ��eca�e��ad�� Ta�a�� de� �ecad�� D���e��� � ���g���d Ѳ ��c���ac��� de� �ecad�� X�=0.143 �G2=0.143 WL=3000�g/h�

0

M

Secad�� e� C����ac����e��e

1

M

2

Ga�0

G�0

�G2=37�C

�G0

��0

Y�2=0.9

H�

Y0

Y2=0.036 Xf=0.005

Y��

V a��e=2.3 �/�

�R=0.43

�G2=37�c

Y�2=0.9

Ga�0(Y2�Y0)=W�(XI�XF) W�=Wh(1���)=3000(1�0.1251)=2624.7 �g/h� Ga�M=(2624.7(0.143�0.005))/(0.036�0.008)=12936.9 �g/h� %Rec��c��ac���=()/()*100

3

YM=Y1 =(2624.17(0.143�0.005))/(0.036�0.02)=22638 �g/h� Ga�0+Ga�R=Ga�M P�� �� �a��� Ga�R=22638�12936.9=9701 �g/h� VHR�2= GVR=(9701.1 �g/h�)(0.9334 �3/�g)=9055.34 �3/h� VH0=0.85�3/�g 1) G��=11009 �3/h�

C���� �� �� �������������

Q=Ga�M*C�1(TG1�TGM) CS=0.24+0.45Y1=0.24+0.45(0.02)=0.249 2) Q=22.638*0.249*(74�28.5)=256477 KCAL/HR

Z=NUTG*AUTG

AUTG=(G��*CH)/Ua

S=G�1/V [=]�2

G��=(Ga�M/S)

G�0+G�R=G�M=23090 �3/h�

S=2.3*3600=2.79 �2

G��=(22638 �g/h�)/2.79=2.25 �g/��2

CH����=0.24+0.45Y����=0.2586 �ca�/�g�C

Y����=0.028

Ua=

=217.04 J/��2K=186.93�ca�/h�2�C

S=(Π*D^2)/4

D=1.88�

AUTG=(8113.93*0.2526)/186.93=10.96�

NUTG=2.2

Z=10.96*2.2=24.1 �

N=0.38 � S=0.30

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF