CARTA DE HUMEDAD O CARTA PSICROMÉTRICA
CARACTERÍSTICAS DE LA CARTA DE HUMEDAD
% H
. °
C: V:
HR: Humedad Relativa
Calor Húmedo
Volumen
H:
Humedad
2
T:
Temperatura °
2
V:
Volumen
3
USO DE LA CARTA DE HUMEDAD Determinar las características de un Aire cuya temperatura es 55 °C y su temperatura de Saturación Adiabática es 30 °C Solución: 1) Ubicar la muestra con los datos del problema: t = 55 °C t saturación = 30 °C • •
= 30 °
100 % (saturación)
= 55 ° 4
Punto de Ubicación de la Muestra de Aire Observe el sentido de la flechas
2) Las características calcular son: Punto de Rocío : td Humedad Absoluta : Ha Humedad Relativa : Hr o %H Humedad de Saturación : Hsat Calor Húmedo :C Volumen :V Entalpía (Línea de Entalpía): i • • • • •
• •
a) Punto de rocío: td
100 %
Trazo “2”
“A” Muestra
Trazo “1”
5
Td = ……. ºC
b) Humedad Absoluta: Ha 100 %
“A” Muestra Trazo “1”
Ha .......... 6
kg de vapor de agua kg de Aire Seco
c) Humedad Relativa: Hr (%H) Hr = ………%
100 %
Trazo “1”
“A” Muestra
7
d) Humedad de Saturación: Hsat 100 %
Trazo “1” Trazo “2”
“A” Muestra
Hsat .......... 8
kg de vapor de agua kg de Aire Seco
e) Calor Húmedo: C
C ..........
kcal kg de Aire Seco
100 %
Trazo “2”
Trazo “1”
“A” Muestra
9
f) Volumen: V
V sat ..........
100 %
m3 kg de Aire Seco
V
V
Trazo “3”
V Aire
..........
sec o
m3
saturado Aire Seco
Trazo “2”
kg de Aire Seco
Trazo “1”
“A” Muestra
V V Aire
Seco
x 100
(V sat V Aire
Seco
) .......... 10
m3 kg de Aire Seco
g) Línea de Entalpía: i (constante 100 %
Trazo “1”
“A” Muestra Trazo “2” = 30 °
Línea de Enfriamiento Adiabático (LEA) = ……………… kcal/kg Aire Seco 11
Ver cálculo de “i”, más adelante
g) Línea de Entalpía: i (constante 100 %
Trazo “1” Hsat ..........
“A” Muestra Trazo “2”
Línea de Enfriamiento Adiabático (LEA) = ……………… kcal/kg Aire Seco 12
Ver cálculo de “i”, más adelante
kg de vapor de agua kg de Aire Seco
CÁLCULO DE “i”
(LEA: Línea de Enfriamiento Adiático)
Punto 1
i sat ce sat (t sat t 0 ) 0 H sat
LEA i sat 0,24 0,45( H sat )(t sat t 0 ) 0 H sat Punto 2
Para el punto 1 0,027
kg vapor agua
30 ºC
kg Aire Seco
0 ºC
596 ,4
kcal kg Aire Seco
, 0º C
Para el punto 2 0,010
i1 i
kg vapor agua
69 ºC
kg Aire Seco
23,67
kcal kg AS
i1 i2
;
23,23
i2
22,80
kcal
0 ºC
596 ,4
kcal kg Aire Seco
, 0º C
kcal kg AS 13
i prom
23,23
kcal kg AS
BALANCE DE HUMEDAD EN EL SECADOR 65 ºC 60 % H H=0,086
Material 50% H2O
Aire
Aire
D M 8000 kg/h
95 ºC td= 50 ºC H=0,123
C
SECADOR
P Material 5% H2O
Pregunta ¿Cantidad de Aire Seco Circulante? ¿Cantidad de “P”?
Completar la información utilizando la CARTA de HUMEDAD En la Corriente de Aire, 14 buscar la Ha (para C y D)
SOLUCIÓN MC = MD = Aire Seco Circulante : G MM = MP = Materia Seca Circulante CÁLCULO DE HUMEDAD (Corriente M y P) y MATERIA SECA CIRCULANTE Humedad de M
Humedad de P
50 50 5
95
1
kg H 2O kg Mat . Seco
0,052
kg H 2O kg Mat . Seco
Materia Seca Circulante (0,50)(8000
15
kg h
4000
kg h
B/H20 E n el SECADOR MMHM - MPHP = MDHD - MCHC 4000 (1 – 0,052) = G(0,123 – 0,086)
4000
kg mat . sec o
G
h
x1 0,052
(0,123 0,086)
G 102500
kg H 2O
kg mat . sec o kg H 2O
kg aire. sec o
Cantidad de Aire Seco Circulante
kg aire. sec o h
16
CÁLCULO DE “P” Mp = 4000 kg (Mat Seca Circulante) ---------------------- 95 %
P H = X (Humedad) ------------------------------------------- 5 %
P --------------------------------------------------- 100 %
(4000 kg )(100) P 95
17
4210 kg
RTS
PROBLEMA PROPUESTO 800 kg de un material que contiene 15% de agua, ingresa a un Secador, y se trata con Aire (85 ºC) en contracorriente; el material seco contiene 4,2 % de agua; los 5275 kg de aire húmedo sale a 47 ºC tiene el 75% Hr, el Aire antes de ingresar al secador sale de un calentador; al que ingresa dos corrientes de aire, las características de la 1ra son: t=75ºC con 15 % Hr y la 2da t=25ºC con 79% Hr . Determinar las Corrientes de Aire que Ingresan al Calentador 75 ºC
15 % H
47 ºC 75 % H
Aire Húmedo
85 ºC
Aire
Calentador
R=?
Aire
C D=5275 kg M= 800 kg Material 15% H2O
N=?
SECADOR P
75 ºC 15 % H Aire
Material 4,2% H2O 18
SOLUCIÓN 47 ºC 75 % H H=0,056
Aire
Aire
85 ºC
C D = 5275 kg M=800 kg
MM=680 kg Mat Seca
SECADOR P
Material 15% H2O
MP=680 kg Mat Seca
Material 4,2% H2O
Cálculos previos, utilizando la Carta de Humedad
D: 47 ºC y 75% H ---- H D = …………… Kg de vapor/kg de AS M: 15% H2O y 85% Materia Seca
P: 4,2% H2O y 95,8% Materia Seca
MM=MP = (0,85)(800 kg) = ……… Kg de Mat. Seca H M
kg H 2 O 15 0 ,176 85 kg mat seca
H P
kg H 2 O 4 ,2 0 ,044 95 ,8 kg mat seca
Aire 85 ºC
Calentador N=?
R=?
Aire 75 ºC 15 % H HR=…………
Aire 75 ºC 15 % H HN=……… …
R: 75ºC y 15% H2O -------- HR = ……… kg vapor/kg AS
N: 25ºC y 70% H2O -------- HN = ……… kg vapor/kg AS
20
47 ºC 75 % H HD=…………
EN EL SECADOR
Aire Húmedo
Aire
85 ºC
C D=5275 kg M=800 kg
SECADOR P
MP=680 kg Mat Seca
HM =……… HP=………
Cálculo de kg de Aire Seco en “D” kg Aire Seco ------- kg de vapor ------- kg de Aire Húmedo 1-------------- (0,056) ---------- (1,056) X------------------ -------------- 5275 x
5275 kg de Aire Húmedo ............ kg de Aire Húmedo
x .............. kg de Aire Seco 21
.1 kg de Aire Seco
Balance de Agua en el Secador Pero:
MD =MA = ……………… kg de Aire Seco MM = Mp = 680,00 kg de Mat Seco
MD (HD – HA) = MM (HM – HP)
El Balance se reduce: H A
H D
Aire 85 ºC
680( H M H P ) M D
............
Calentador N=?
kg de H 2O kg de Aire Seco
R=?
Aire 75 ºC 15 % H HR=…………
Aire 75 ºC 15 % H HN= ………
Balance de Aire Seco: MR + MN = MA Pero:
MD =MA = ……………… kg de Aire Seco Si MR = X 22
MN = ……………… - X ----(1)
Balance de Agua en el Calentador MR HR + MN HN = MA HA X(……………) + (…………… – X) (…………) = ……………… (……………) (………… – …………) X = …………… (………… – …………) X = MR = ………… kg de Aire Seco MN = …………… - …………… = ………………… kg de Aire Seco Kg Totales de R:
(............. kg de1 Aire Seco)(.........
MR = …………kg de Aire Kg Totales de N:
(......... kg de1 Aire Seco)(..........
MN = ……………… kg de Aire 23
kg de Aire kg de Aire Seco
)
Respuesta kg de Aire kg de Aire Seco
)
Respuesta