Apuntes - Operaciones de Separacion 4
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
=
K
ν α
D��de:
µ m 2 ν =E� �a ���c���dad c��e����ca= [=] ρ s
α =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’+(LH 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