En la las ex experienci ncias de de se secado ef efectuad uadas en en co condiciones co con los los dat datos os most mostra rado dos s en en la la sigu siguie ient nte e pági página na.. El El pes peso o de los los sól sól a !onstr !onstruir uir la cur" cur"a a de "eloci "elocida dad d de secado secado en en las cond condici icion on b !alcular las humedades cr$tica % de e&uilibrio
Tiem Tiempo po (mi (min) n) Peso Peso tot total al (kg (kg)) 0 0.532 10 0.51' 20 0.'() 30 0.'3 '0 0.'+0 50 0.')2 )0 0.'5' +0 0.''( 0 0.''3 (0 0.''0 100 0.'3) 110 0.'3' 120 0.'31
0.5' 0.52 0.5 0.' 0.') 0.'' 0.'2 0.'
0
20
0.5320. 0.350
Tiempo min
h 0 10 20 30 '0 50 )0 +0 0 (0 100 110 120
0 0.1))))))))+ 0.333333333 0.500000000 0.))))))))+ 0.33333333 1.000000000 1.1)))))))+ 1.333333333 1.500000000 1.))))))))+ 1.33333333 2.000000000
Datos eso de los sólidos secos rea de secado -
Peso Total Humedad (kg) Total (kg) 0.532 0.12 0.51' 0.1)' 0.'() 0.1') 0.'3 0.133 0.'+0 0.120 0.')2 0.112 0.'5' 0.10' 0.''( 0.0(( 0.''3 0.0(3 0.''0 0.0(0 0.'3) 0.0) 0.'3' 0.0' 0.'31 0.01
0.350 /g 0.0) m2
!hart itl 1.000 0.(00 0.00 0.+00 0.)00 0.500 0.'00 0.300 0.200 0.100 0.000 0 .2
0 .2 5
umedad cr$tica umedad e&uilibri
0 .3
0 .3 5
0.'2 0.23
CALCULO DEL TIEMPO DE SECADO A ELOCIDAD CO!S
PO" METODO #"A$ICO
41 42 t2t1-
0.'('25+1'3 0.''25+1'2(
t1t2-
0.1)))))))+
6 7E8 6E89!9: ;s-
!hart itl 1.000 0.(00 0.00 0.+00 0.)00 0.500 0.'00 0.300 0.200 0.100 0.000 0 .2
0 .2 5
umedad cr$tica umedad e&uilibri
0 .3
0 .3 5
0.'2 0.23
CALCULO DEL TIEMPO DE SECADO A ELOCIDAD CO!S
PO" METODO #"A$ICO
41 42 t2t1-
0.'('25+1'3 0.''25+1'2(
t1t2-
0.1)))))))+
6 7E8 6E89!9: ;s-
6c-
t-
0.1))))))))+
tantes de secado sobre un material dispuesto en planchas de dimensiones 30*20*1 idos secos es 350 gr. s de experimentación, si el secado se efect#a por ambas caras
.eso total 1/g "s 2iempo
'0
)0
0.12 0.12<0.350 % kgagua'kg ss 0.520 0.')( 0.'1+ 0.30 0.3'3 0.320 0.2(+ 0.23 0.2)) 0.25+ 0.2') 0.2'0 0.231
0
100
120
alo& medio " *(d+'d,) kgagua'kg ss kg'mh 0.'('25+1'3 0.''25+1'2( 0.3(5+1'2) 0.3)1'25+1' 0.331'25+1' 0.305+1'2) 0.2( 0.2+'25+1'3 0.2)1'25+1' 0.251'25+1' 0.2'25+1'2( 0.235+1'25+
como es por ambas caras -
0.(00 0.(00 0.)50 0.)50 0.'00 0.'00 0.250 0.300 0.150 0.200 0.100 0.150
0.12
1'0
e
0.'
0.'5
A!TE
0.1))))))))+ 0.333333333
0.350
0.5
0.55
0.12 0.(00
m, se han obtenido
En un secador de laboratorio se han efectuado experiencias de secado, de dimensiones 20*25*5 cm, obteniendose los datos indicados en las d por una sola cara. osteriormente se seca totalmente la muestra a tem !alcule umedad critica umedad libre en el punto critico umedad de e&uilibrio
Tiempo min
h 0 5 10 15 20 25 30 '0 51 5 )5 +' 3 (0 (( 10 120 131 1') 1)0 10 200 220
0 0.03333 0.1))))+ 0.250000 0.333333 0.'1)))+ 0.500000 0.)))))+ 0.50000 0.())))+ 1.03333 1.233333 1.33333 1.500000 1.)50000 1.00000 2.000000 2.13333 2.'33333 2.)))))+ 3.000000 3.333333 3.)))))+
Datos eso de los sólidos secos -
Peso Total Humedad % (kg) Total (kg) gagua'kg s 0.3(' 0.2+( 2.'2)1 0.3+ 0.2+2 2.3)52 0.3+( 0.2)' 2.2(5+ 0.3+1 0.25) 2.22)1 0.3)3 0.2' 2.15)5 0.355 0.2'0 2.0+0 0.3'+ 0.232 2.01+' 0.331 0.21) 1.+3 0.31) 0.201 1.+'+ 0.30) 0.1(1 1.))0( 0.2() 0.11 1.5+3( 0.2' 0.1)( 1.')() 0.2+0 0.155 1.3'+ 0.2)2 0.1'+ 1.2+3 0.251 0.13) 1.12) 0.2'2 0.12+ 1.10'3 0.232 0.11+ 1.01+' 0.222 0.10+ 0.(30' 0.211 0.0() 0.3' 0.202 0.0+ 0.+5)5 0.1(5 0.00 0.)(5+ 0.1( 0.0+' 0.)'35 0.15 0.0+0 0.)0+
0.115 /g
rea de secado -
0.05 m2
como es por
2.5
2
1.5
1
0.5
0 0.5
1
CALCULO DEL TIEMPO DE SECADO A ELOCIDAD CO!STA!TE
PO" METODO #"A$ICO
41 42 t2t1-
2.330' 1.('+ 0.500000000
6 7E8 6E89!9:
t1t2-
0.1))))+ >>>
;s6c-
t-
0.'53333333
0.115 0.05 1.(20
empleando aire a )0=!, de temperatura h#meda '5=!. sobre planchas de carto s primeras columnas de la tabla dada a continuación, cuando el secado se efect eratura mas ele"ada % su peso se reduce a 115 gr.
alo& medio " *(d+'d,) gagua'kg s kg'mh 2.3(5+ 2.330' 2.2)0( 2.1(13 2.121+ 2.0522 1.('+ 1.130 1.+0'3 1.)1+' 1.521+ 1.'0+ 1.3130 1.230' 1.1'35 1.0)0( 0.(+3( 0.2) 0.+(5+ 0.+2)1 0.))() 0.)2)1
1.)0 1.(20 1.(20 1.(20 1.(20 1.(20 1.(20 1.)3) 1.+1' 1.+1' 1.)00 1.)+ 1.3+1 1.')+ 1.200 1.000 1.0(1 0.0 0.++1 0.'20 0.3)0 0.2'0
umedad critica umedad de e&uilibrio umedad libre en el punto critico umedad libre
1.(' 0.)2
mbas caras
1.5
0.1
2
2.5
#a
1.32 1.0)
Pa&a dete&mina& la -a.ti/ilidad de se.a& .ie&to la supe&5.ie supe&io& e+puesta0 .on un 6&ea de En el ensa3o de se.ado se o/tu1ie&on los siguientes pesos de las muest&as en -un.i> a) Cal.ule el .ontenido de humedad li/&e % kg a El peso ini.ial de la muest&a es ?0@?? kg /) Mida las pendientes0 .al.ule las 1elo.idades .) Cal.ule la humedad .&Bti.a d) Empleando esta .u&1a de 1elo.idad de se.ad Use el mtodo de integ&a.i>n g&65.a pa&a el .onstante 3 el 1alo& de %. a) C6l.ulo de la humedad li/&e0 % F Tiempo Peso Total Humedad % h (kg) Total (kg) gagua'kg s 0.00 '.(''0 1.1+( 0.3131 0.'0 '.50 1.120 0.2(+5 0.0 '.00 1.0'3 0.2++0 1.'0 '.)((0 0.(3' 0.2'1 2.20 '.55'0 0.+( 0.20() 3.00 '.'0'0 0.)3( 0.1)(+ '.20 '.2'10 0.'+) 0.12)' 5.00 '.1500 0.35 0.1023 +.00 '.01(0 0.25' 0.0)+5 (.00 3.(+0 0.213 0.05)) 12.00 3.(550 0.1(0 0.0505
Datos eso de los sólidos secos rea de secado -
3.+)5 /g 0.1) m2
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1
4 "s 2iempo
0.05 0 0.00
2.00
'.00
).00
.0
/) !alculando la "elocidad de secado 6c en el periódo d bser"ando la grá?ca el periódo de "elocidad consta 6 - 1,001 @ 0,(+'5 @ 0,(+)+@ 1,03'(<' 0.((55 /g
0.25 0.0'1))))+
e !alculo del tiempo de secado a "elocidad constant
CALCULO DEL TIEMPO DE SECADO A ELOCIDA
PO" METODO #"A$ICO
41 42 t2t1-
0.2+3 0.1()
t1t2-
>>>
6 7E8 6E89!9: ;s6c-
t-
1.(+)+553
9E7 8E AE!8 :E;!988 8E!6E!9EBE
%
;st-
"
8'"
3.+)5 0.1) ).+1)5''3
G%
&odu &odu.t .to o alim alimen enti ti.i .io0 o0 se o/ti o/ti1i 1ie& e&on on da dato tos s de se.a se.ado do .on .on un se.ad e.ado& o& de /a /an n 7089: m El peso de de la muest&a muest&a totalmente totalmente se.a se.a -ue de ;0<:= ;0<:= kg kg de solid solid del tiempo gua'kg solido se.o pa&a .ada punto 3 .ont&u3e la .u&1a de % en -un.i>n del de se.ado " en kg agua'hm0 g&a5ue " en -un.i>n de % o0 p&onos p&onosti tiue ue el tiempo tiempo total total ne.esa ne.esa&io &io pa&a pa&a se.a& se.a& la muest& muest&a a desde desde %70 %70 pe&i>do de 1elo.idad de.&e.iente Cu6l es la 1elo.idad de se.ado ". en el
alo& medio gagua'kg ss 0.3053 0.2+3 0.2)25 0.22 0.1() 0.1'1 0.11'3 0.0'( 0.0)20 0.0535
d%'dt
0.03(2 0.0511 0.0'3 0.0'1 0.0'( 0.03)1 0.0302 0.01+' 0.005' 0.0020
" *(d+'d,) kg'mh 0.+(30 1.03'( 0.(+)+ 0.(+'5 1.001 0.+303 0.)11) 0.3522 0.1102 0.0'12
1.2000
1.0000
0.000
0.)000
0.'000 0
1 0 .0 0
1 2 .0 0
1 ' .0 0
0.2000
0.0000 0 .0 0 0 0
"elocidad constante te está entre la "elocidad 1,001 % 1,03'(
responde a 6-1,001 % es 0,1)(+ /g agua
e
CO!STA!TE
0.0 3.00
3.+)5 0.1) 0.(((
0.1102 0.0'12 0 .0 5 0 0
(8'" (8'"))p& p&om om
Total
G%'(8 %'(8''")p& ")p&om om
7;;898;;<
e2as 3 4u2o de ai&e so/&e se.o
tiempo
7 hasta %707? pe&iodo de 1elo.idad
!hart itle
1.001
1.03'( 0.(+'5
0.(+)+ 0.+(30
0.+303 0.)11)
0.3522
0.1000
0.1500
0.2000
0.2500
0.3000
0.3500
CALCULO DE TIEMPO DE SECADO E! PE"IODO DE ELOCIDA
Ae desea secar un sólido cu%a cur"a de secado está representada Estime el tiempo necesario.
ara 41 el tiempo es de 1,3 hora 42 es 3,1 horas or consiguiente el tiempo necesario es t-t2t1 1.
!alcular el tiempo de secado a partir de la cur"a de "elocidad de s
;s< 6c 41 42 -
21.5 1.51 0.3 0.25 1.50((33 horas
D C"ECIE!TE
or la ?gura desde un contenido de humedad libre de x1-0,3 /g agua
cado
;s<-21,5
6c-1,51 /g
ta x2-0,25 /g agua
P"OPIEDADES DEL AI"E UE E!T"A A U! SECA Cna meDcla de aire % "apor de agua &ue se alimenta de 0,030 /g agua
Datos bs
5+.2 =! 0.03 /g agua
Cal.ulando el po&.enta2e de humedad0 Hp a =<0 10 x 20
0.01) 0.03 0.0351
x-
CJl.ulo de la humedad de satu&a.iKn Hs
Φ =
s-
H Hs
0.1+3111+
CJl.ulo del punto de "o.io Ai "amos por la recta de humedad de 0,03 /g agua
2).5 =!
CJl.ulo del .alo& hmedo !s-1,005 @ 1, !s-
1.0)1' LM
Cal.ulo del 1olumen hmedo -2,310N3@',5610N3 )
: -
L 0.(+()3+3) m3 de aire < "apor de agu
O" a un proceso de secado, tiene una temperatura de bulbo seco de 5+,2=! % una h ad % las ecuaciones apropiadas, determine el porcentaFe de humead, la humeda en humedo.
C po& inte&pola.ion 1e&ti.al
1+.32('2( I
a.s hacia la iD&uierda hasta la cur"a de 100I humedad % comprobamos la tem
umedad de saturaciGn, a
eratura del punto de rocJo obser"amos K
SECADO A ELOCIDAD CO!STA!TE Un mate&ial g&anula& insolu/le se 1a a se.a& en una /ande2a de 7 8= pies) 3 =? mm de p&o-undidad0 3 se puede .onside&a& ue l aislados El .alo& se t&ans5e&e po& .on1e..i>n de una .o&&iente d a la supe&5.ie a 1elo.idad de :l m's (7 pie's) El ai&e est6 a := humedad de 7787 kg HO'kg de ai&e se.o Estime la 1elo.idad d de 1elo.idad .onstante0 en unidades SI 3 del sistema ingls Datos Humedad T/s T/h (TN) Humedad satu&ada (HN) elo.idad t&ans- .alo& A&ea
0.01 /g 20
Cal.ulando el 1olumen hmedo -=!
-0,02@22,'T1<2( +<1
1
0.(+333)3' m3
La densidad de 8 kg ade ai&e se.o 7078 kg agua es O-
1.03+))03 /g
densidad del
La 1elo.idad de masa (#) es F Q- "*O
22++.1(( /g
Cal.ulo del Coe5.iente de t&ans-e&en.ia de .alo& (h)
h - 0,020'*Q 0,
)2.')00 P
;as tablas de "apor indican &ue a emperatura de bulbo h#medo 2'=! el Ae resta entalpia de "apor saturado menos la entalpia del li&uido 2' 2'''.+ ???8 2'.25 25 2''2.3 Hallando ".
6c-
6c-
3.05+)3+ Lg
La 1elo.idad total de e1apo&a.i>n pa&a una supe&5.ie de 70?=< + :elocidad total
6c*
0.+('2(() /g agua
?=< + 7?=< m (8= + os lados 3 el -ondo est6n e ai&e0 ue 4u3e pa&alela C (8=7 $) 3 tiene una el se.ado pa&a el pe&iodo
;eida de la carta de humedad ;eida de la carta de humedad
-2,310N3@',5610N3 )
0.(+3)+1) m3
aire libre
"alor de RS
Eui1alen.ias 1 Moule - /g.m2
hf-entapia especi?ca de li&uido satura hfg-entalpia especi?ca de e"aporación hg-entalpia especi?ca de "apor satura
-=c -bs S- bh
70?=< m es
o LM
Un lote de s>lido hmedo se p&o.esa en un se.ado& de /an de =0? mm S>lo se e+pone al se.ado la supe&5.ie supe&i (70? l/m agua'hpie) La &ela.i>n Ls'A usada es ?0? kg s 3 el .ontenido .&Bti.o de humedad %.70 kg de humedad Cal.ule el tiempo pa&a se.a& un lote de este mate&ial desde .on se.ado pa&a las supe&5.ies supe&io& e in-e&io& Suge&en.ia F .al.ule p&ime&o Ls'A pa&a estas nue1as .ondi.
Datos Espeso& (/ande2a) "ela.i>n Ls'A elo.idad de se.ado (" Humedad li/&e ini.ial0 Contenido .&iti.o %. espeso& /ande2a
=? mm ?? kg s>lido se.o'm 7= kg agua'hm 7== 7 k g humedad li/&e'kg de =79 mm
!álculo de la relación ;s<
;s<2-
'. /g sólido
!alculo del tiempo para secar las super?cies superior e inferior ;os tiempos de 41 % 42 suministrados en el enunciado del problem esto permite e"idenciar &ue el tiempo calculado se encuentra en e
t-
3.5+0+31+1
Aiendo el tiempo de secado de cada una de las super?cies t1.+53)55 h
e2as usando .ondi.iones de se.ado .onstante 3 un espeso& de mate&ial & La 1elo.idad de se.ado du&ante el pe&i>do de 1elo.idad .onstante es lido se.o'm supe&5.ie e+puesta (= l/m s>lido se.o'pie) La humedad li/&e'kg solido se.o +870?= hasta +70;70 usando las mismas .ondi.iones de se.ado0 pe ones
solido se.o
a son ma%ores al "alor de 4c l periodo de "elocidad constante.
en la /ande2a "07= kg agua'mh li/&e ini.ial es %870== o un espeso& de =709 mm
Se desea se.a& un lote de s>lido hmedo .u3a .u
desde un .ontenido de humedad li/&e de %870; El Peso del s>lido se.o es Ls;@@ kg 3 el 6&ea A Cal.ule el tiempo de se.ado Datos ;s 4c 6c
3(( /g 1.5 m2 0.1(5 /g agua
Pa&a el pe&i>do de 1elo.idad .onstante 410.3 42-4c 0.1(5
t1-
2.)3100)+ horas
Pa&a el pe&i>do de 1elo.idad de.&e.iente se p&ep di1e&sos 1alo&es de % % 0.1(5 0.15 0.1 0.0)5 0.05
" 1.51 1.21 0.( 0.+1 0.3+
8'" 0.))2251)55) 0.2)'')21 1.1111111111 1.'0'50+0'2 2.+02+02+02+
0.0'
0.2+
3.+03+03+03+
Ae traDa la ?gura 4 "s 1<6 % se determina el área baFo l
' 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.02
0.0'
0.0)
0.0
0.1
0.12
0.1
A&ea A8AA; allando el área por integración numerica % 0.1(5 0.15 0.1 0.0)5 0.05 0.0'
t2-
" 1.51 1.21 0.( 0.+1 0.3+ 0.2+
8'" 0.))2251)55) 0.2)'')21 1.1111111111 1.'0'50+0'2 2.+02+02+02+ 3.+03+03+03+
'.05)'13 horas
El tiempo total de secado
G% 0.0'5 0.05 0.035 0.015 0.01
-t1 @ t2
).)+'205 horas
elo.idad de.&e.iente .omo una -un.i>n lineal proximación de la recta para el periódo de "elocidad origen desde el punto 4c hasta 4-0 para el periódo de
Datos ;s 4c 6c 42
3(( /g 1.5 m2 0.1(5 /g agua
El secado en el periódo de "elocidad decreciente "a de
t-
'.3(311 horas
Este "alor es comparable al de ',0) horas obtenido po
&1a de 1elo.idad de se.ado est6 &ep&esentado po& la 5gu&a
kg agua'kg ss hasta +707? kg agua'kg ss 890=9 m de supe&5.ie li/&e de se.ado
a&a la ta/la le3endo los 1alo&es de " pa&a
a cur"a desde 41-0,1(5 hasta 42-0,0'
'
0.1)
(8'")p&om 0.+''3'(+ 0.()+++ 1.25(+0(1 2.0555+)+ 3.2032032 Total
0.1
0.2
G%'(8'")p&om 0.033'(5+03) 0.0''3(3' 0.0''0(2331 0.03033)50) 0.032032032 78999@:=<
0.22
ecreciente suponiendo como aproximación una recta de "elocidad 6 en función de 4 a "elocidad decreciente.
sde 4c hasta 42-0,0'0
r integración grá?ca
tra"Us del
Un mate&ial g&anula& insolu/le humede.ido .on agua se se.a en un El mate&ial tiene =0? mm de p&o-undidad en el .&isol de metal ue 3 .u3a .ondu.ti1idad t&mi.a es QM?;0; R'mQ La .ondu.ti1idad La t&ans-e&en.ia de .alo& es po& .on1e..i>n desde una .o&&iente de ai&e ue 4u3e de mane&a pa&alela a la supe&5.ie una 1elo.idad de :08 m's 3 a tempe&atu&a de :=0:C 3 humedad de la &adia.i>n di&e.ta de unas tu/e&Bas .alentadas po& 1apo& .u3a te La emisi1idad del s>lido es 70@ Estime la tasa de se.ado pa&a el pe&i>do de 1elo.idad .onstante
DATOS T s M
:=: C 77=? m 7777:8 m
Q M Qs H " h. T" T/hTN Ts s Hs
32 32.2 33
tempe&atu&a de supe&5.i espeso& del s>lido espeso& del metal
?;; R'mQ 79:= R'mQ 7@ 778 kg agua'kg ss :8 m's :?9: R'mQ
.ondu.ti1idad t&mi.a de .ondu.ti1idad t&mi.a de emisi1idad del s>lido humedad 1elo.idad .oe5.iente de t&ans-e&en
@;; C ?= C ; C ??= QV'Qg 77;9 kg agua'kg ss
tempe&atu&a de &adia.i> tempe&atu&a de /ul/o h tempe&atu&a de supe&5.i en.ont&ado en ta/las de humedad de satu&a.i>n e
2'2'. 2'2'.52 btenido de las tablas de "apor 2'23.'
C6l.ulo del .oe5.iente de t&ans-e&en.ia de .alo& po& &adia.i>n (h")
6 s-
(3.3 =! 32.2 =! -
3)).3 L 305.2 L
h6-
+.(+11153) P
!alculo de C/
C/ -
22.0352'5 P
!álculo del calor h#medo !s -1,005@1,8 10 3
!s -
1023. LM
;a solución de la siguiente ecuación se realiDa por prueba % error. !omo se necesita el "alor de s, este se extrae de la carta de humedad a l en =!
sumimos
hc
Se supone F Ts ; C s ??= QV'Qg Hs 77; kg agua'kg as H 778 Cs 87;9 Uk 7;=?@ h. :?9: T :=: h" <@<888=? T" @;;
s !alculando 6c
32.+(5)3
??=7 V'kg
6c -
2.+2(25152
.&isol de 70?=< + 70?=< m 3 de =0? mm de p&o-undidad tiene un -ondo de metal .u3o g&oso& es M 70:87 mm t&mi.a del s>lido puede .onside&a&se .omo Qs 709:= R'mQ e.ante supe&io& 3 a la supe&5.ie de metal del -ondo .on 70787 kg agua'kgas La supe&5.ie supe&io& tam/in &e.i/e pe&atu&a supe&5.ial T"@;0;C
l metal l s>lido
.ia de .alo& po& .ondu..i>n
edo asumida apo& n.ont&ada .a&ta de humedad a ;0C 0.25 32.25
temperatura de 32,2=!
El secado cuando se lle"a a cabo en un gabinete cerrado, donde las paredes irr sólido &ue se está secando, existe una transferencia de calor por conducción a metal hacia el fondo del lecho solido. Ae muestra un sólido &ue se está secando por medio de una corriente de aire. ; de transferencia de calor hasta la super?cie de secado es &-&c@&6@&/ P &c- transferencia con"ecti"a de calor desde el gas hasta la super?cie sólida &6- transferencia de calor por radiación desde la super?cie a r hasta s &/- "elocidad de transferencia de calor con"ecti"a &c-hcs &6c-hc6s
dian calor al ra"Us del a "elocidad
s
Tempe&atu&a de satu&a.iKn adia/Jti.a Una .o&&iente de ai&e a 90C .on humedad H707:== k .on 97W de satu&a.iKn a) Cuales son los 1alo&es 5nales de H3 T en C /) Cuales son las 1a&ia/les de H3 T pa&a el 877W de satu& Datos I
2.2 =! 0.0)55 /g agua
emperatura agua umedad del
Pa&a un 97W de satu&a.i>n En la gra?ca de humedad se localiDa el punto -0,0)55 % -2, punto hacia arriba % hacia la iD&uierda hasta llegar a la lJnea de -
51 =! 0.0 /g agua
ara un 100I de saturacion -
').25 =! 0.02 /g agua
agua'kg as se pone en .onta.to .on agua en un satu&ado& adia/Jti.o
a.iKnX
del aire
aire
2 =! . Ae recorre entonces la cur"a de saturaciGn adiabtica &ue pasa por este 0I a K
ale del p&o.eso
Cn material sólido insoluble % granular con humedad, se está seca con un profundidad del lecho de 25,' mm. ;os lados % el fondo de a una "elocidad de 3,05 m
!alculo del "olumen humedo -2,310 N3@',5610N3 )
:-
0.+''0++' m3
!alculo de la densidad O-
1.15(0+025 /g
La 1elo.idad de masa (#) es F Q- "*O Q-
12+2).5(13 /g
Cal.ulo del Coe5.iente de t&ans-e&en.ia de .alo& (h)
h - 0,020'*Q0, h-
3(.2102+12 P
!alculo del calor latente RS a 2(,'=! 2+
2'3+.55
30
2'30.51
Hallando ".
=!
6c-
1.++)1303( Lg
Cal.ulo del tiempo de se.ado
t-
2.230)00(( h
!alculo de tiempo de secado cuando la profundidad del lecho de
t2-
3.(0+('2) h
do en el periódo de "elocidad constante en una bandeFa de 0,)1 x 0,)1 m, a bandeFa están aislados. El aire Vu%e en paralelo por la super?cie superior o de )0=! % temperatura de bulbo h#medo de 2(,'=! . ;a bandeFa contiene agua
0.3+21 m2 10(0 m
8e la carta psicrometrica se obtiene &ue a las temperaturas de bu % seco la humedad es igual a 0,0135 /g agua
Eui1alen.ias 1 Moule - /g.m2
aterial se aumenta
lbo humedo
ara el periodo de secado a "elocidad constante, VuFo paralelo,pro a ronosti&ue el efecto sobre 6c cuando la "elocidad del aire es d b ronosti&ue el efecto de la ele"ación de la temperatura del gas c ronosti&ue el efecto sobre el tiempo de secado 8atos 8imensiones de bandeFas rofundidad de bandeFa :elocidad del aire emperatura umedad , :olumen humedo, : densidad :elocidad msica, Q1 :elocidad de secado 6c1:elocidad del aire, "2 emperatura ;s-
0,'5+ * 0,'5 m 25.' mm ).1 m
Cal.ulo de # Q- "*O Q2-
113).2) /g
CJl.ulo de la 1elo.idad de se.ado ". F 0.0204 .G1
h1
0.8 0.8
G1 λ w λ w = = = 0.08 0.8 h2 Rc 2 G2 0.0204 G 2 λ w λ w Rc1
Rc 2 =
Rc1 * G 2 G1
0.8
6c2-
1.('+21)1 /g
0.8
CJl.ulo de nue1as .ondi.iones de se.ado 8el dagrama psicrometrico se obtiene &ue la nue"a temperatura d la humedad constante de 0,01 es de 31,1=! CJl.ulo del .oe5.iente de t&ans-e&en.ia de .alo&0 h
h - 0,020'*Q0, h-
)2.''2(5( P
Cal.ulo del .alo& latente N a ;808C
31.1 x 33
RS -
2'2+.(2 LM
2'23.3+
Cal.ulo de la 1elo.idad de se.ado a las nue1as tempe&atu& S -
+).+ =! 31.1 =!
=/ -Z(−/=(−
=!
6c-
'.2223(221 Lg
P&onostiue el e-e.to so/&e el tiempo t de se.ado ent&e los el espesor de material seco es de 3,1 mm en lugar de 25,' mm, l incrementar el espesor en el periGdo de "elocidad constante se Cal.ulo del tiempo de se.ado =<(.(1− 2
t-
1.)+1+2+3 h
!alculo de tiempo de secado cuando la profundidad del lecho de
t 2 t2-
=
t 1 .espesor
2
espesor 1 2.50+5(0(5 h
Ae obser"a &ue al incrementar el espesor estamos incrementando
eda a lo siguiente K e solo 3,05 m
0.20'( m2 21()0 m
10(0 m
e bulbo hHmedo manteniendo
Eui1alen.ias
1M-1P.s
s0 ".F
omando en cuenta el segundo miembro de la ecuacion % no la ecuación de tran
.ontenidos de humedad %8 3 %0 .uando el secado se "eri?ca toda"Ja en el periGdo de "elocidad constante incremetna tambiYn el tiempo de secado, esto se e"idencia en la ecuacion de ca
aterial se aumenta
el ;s % esto genera un incremento de tiempo.
sporte de masa
lculo de tiempo de secado
Cn material se procesa en un secador de bandeFas de tipo lote en condi !uando el contenido inicial de humedad libre era de 0,2 /g de humeda se re&uirieron ) h para secar el material hasta un contenido de humeda El contenido critico de humedad libre es de 0,1', Auponiendo una "eloci , donde la "elocidad es una linea recta desde el punto critico hasta el or para secar una muestra desde un contenido de humedad libre de 0,33 h Augerencia K Cse primero ecuaciones analiticas para los periodos de "el lineal con el tiempo total conocido de ) h. 8espues emplee las mismas 8atos !ontenido inicial de humedad 41 iempo de secado necesario, t !ontenido de humedad libre 42 !ontenido critico de humedad libre, 4c!ontenido inicial de humedad libre 4a!ontenido ?nal de humedad libre 4b -
0.2 /g humedad )h 0.0 /g humedad 0.1' /g humedad 0.33 /g humedad 0.0' /g humedad
En la gr?ca se obser"a &ue desde "alores de 4 de 0,1' pasando por 0, ademas de % ;s Entonces analiDando esta ecuaciGnK
!alculo de la relacion del tiempo de secado para el periodo constante, t Rc . A Ls
X 1 =
−
Xc
tvel .const 1
XA =
−
XC
tvelconstA
Xi =
−
Xc
tvel .constdei
8onde i representa cual&uier punto dentro del periGdo de "elocidad con t .v e l o c.c t e A t .v e l o c.c t e.1
=
t "eloc. !te t "eloc. !te 1
X A − X c X 1 − X c
-
1.35+1'25+1
!alculo de la relaciGn del tiempo de secado para el periodo de "elocidad
8e forma similar se puede comparar &ue , 6c, 4c % ;s son "alores cons
t "eloc. !te W t "eloc. !te 2
-
2.23)12)25
!alculo de la relaciGn del tiemop total de secado para las condiciones in
t "eloc. !te 2 t "eloc. !te 1
-
0.55()15++(
!alculo del tiempo de secado para los datos iniciales, tK t-t "eloc. !te 1 @ t "eloc. !te 2 - ) h t "eloc cite 1 @ 0,55()15+*t "eloc cte 1-) t "eloc cte 1 3.'+1013'+ h t "eloc cite 2-
2.152()5
t - t "eloc cte @ t "eloc. !te W t10.0'05+22 h t "eloc cte t "eloc cte W-
5.2210))11 '.1(50)11
iones de secado constante. d libre
libre
ss ss ss ss
% 0,33 la "elocidad de secado es constante
tante, por lo tanto K
decreciente, t
antes
iciales, t
Se estan se.ando es-e&as .ilind&i.as de un .ata en un se.ado& de .i&.ula.i>n -o&Yada Las es-e& .olo.ado so/&e un tamiY El s>lido se se.a po& de 70@8? m's a 90C 3 .on humedad H de 707 8= kg'm; 3 la -&a..i>n de espa.ios 1a.ios en El .ontenido de humedad li/&e es 70@7 kg agua .ontenido de humedad li/&e de 70?=0 supe&io& a Datos Diamet&o Dp espeso& le.ho0 h0%8 elo.idad supe&5.ial del ai&e0 1 Tempe&atu&a del ai&e Humedad Densidad s>lido se.o $&a..i>n de espa.ios 1a.Bos en el le.ho0 e Contenido ini.ial de humedad li/&e Contenido 5nal de humedad li/&e is.osidad 8eterminar S % RS !on los datos de temperatura % humedad se encuent % de las tablas de "apor &ue RS es 30 32.2 x 33
2'30.51 RS 2'23.3+
!alculo del "olumen humedo -2,310N3@',5610N3 ) :-
1.021'1312 m3
!álculo de la densidad d-
0.(2)1'+1 /g
!alculo de Q2 Q- "*O Qt-
3253.)3355'3 /g
!alculo del calor humedad promedio -1,005@1,8 10 3
!s-
1.023 M
!álculo del n#mero de 6e%nolds, B 6E Auponiendo un "alor aproximado de temperatura pro la "iscosidad del aire es 2,(e5 /g
Bre -
3(5.+()'1() [ 350
!álculo del coe?ciente de transferencia de calor, h Z-0,151 % 0,5(< "#0,'1
10).353 S
a-
30+.0))1'1+ m2 área sup m3 "olumen
!álculo del tiempo de secado durante el periódo de "
t-
2.53))
liYa& hmedo .u3o di6met&o es de 80< mm0 s est6n empa.adas en un le.ho de :;0= mm de espeso& edio de ai&e ue ent&a a 1elo.idad supe&5.ial kg de agua'kg as La densidad del s>lido se.o es de el le.ho es de 70;= kg de solido0 3 el mate&ial de/e se.a&se hasta un l .ontenido de .&iti.o de humedad li/&e Cal.ule el tiempo de se.ado en es 778< m 77:;= m 7@8? m's 9 C 778 kg agua'kg as 8= kg'm; 7;= 7@ kg agua'kg ss 7?= kg agua'kg ss 787?? kg'mh
ra en la carta psicromUtrica, &ue S-32,2=!
2'25.2+' LM
co
;@7? m'h
medio del aire de 2,2=!
r?cial de lecho elocidad constante, t
s
e pe&iodo de 1elo.idad .onstante
Cn solido será sometido a secado desde un co 350 lb % la relacion de solido seco a super?cie ;a data de secado se presenta en la siguiente
elo.idad de se.ado l/'pieh 0.3000 0.3000 0.2300 0.1500 0.0+50 0.0000
404fara determinar el tiempo total d
ambien se puede calcular el tie
El tiempo en periodo decreciente
!omo necesariamente debe inte
% 40-0,333 0.2500 0.2000 0.1500 0.1000 0.0+50 4f-0,0)' ;eido
ntenido inicial de humedad de 25I hasta el )I en peso de humedad ?nal. Ai el peso i de e"aporacion es de lb de solido seco
L/ humedad'l/ solido se.o 0.'000 0.2000 0.1500 0.1000 0.0+50 0.0500
0.3333333333 ;b humedad
po durante el periodo constante
rarse gra?camente, emplearemos una sola integracion para tiempo total \. Ae grafi
! B0-0,300 0.3000 0.3000 0.2300 0.1500 0.0+50 Bf- 0,0'2
8'! 3.33 3.33 3.33 '.35 ).)+ 13.33 23.1
f
-0,15−' <0,10N0,0)' 3.00000 Bf-
0.0'2
nicial del solido humedo es de lcular el tiempo de secado.
f
cará 1
El aire de entrada a un secador tiene una temperatura de bulbo seco Usando la gráfica de umedad determine la umedad real !, el calor En el punto de roc$o se tiene 100I humedad relati"a raDando una "ertical de la temperatura 2),+=! hasta 100I % le%e Entonces el aire a )0=! tiene una humedad de 0,0225 /g agua
!s-
1.0'+3 LM
:h-0,02@22,'T1<2( +<1 : -
0.(+)21(+ m3
de 60°C y punto de rocío de 26,7°C. "medo Cs y el #olumen "medo $!.
do la humedad K 0,0225 Lg agua
