OPERACIONES UNITARIAS I
EJERCICIOS DE TORRE DE ENFRIAMIENTO POR EVAPORACION EVAPORACION
REALIZADO POR: Angamarca Paola (983093)
NIVEL 8vo SEMESTRE
FECHA DE REALIZACION: 06/11/2014 FECHA DE ENTREGA: 24/11/2014
En un secadero cuyo funcionamiento puede considerarse análogo al de una torre de humidicación adiabática, se secan 1000 Kg/h de un solido solido húmedo desde desde el 6! hasta hasta el 1! de humedad, humedad, referi referida da al "iobamba#Ecuador
solido seco$ E l aire de %ue se dispone esta a 1 & y sale con humedad relati'a del 60! entra en el secadero con ( húmeda de ) & y sale con humedad relati'a relati'a del *!$ &alcúlese el 'olumen 'olumen del aire a la entrada del secadero y el calor horario de pre calefacción del mismo$ +$# &antidad de agua e'aporada 10001#0,6-0,6#0,1-. 1 Kg (. (. ) & ( . 1& .1)$2 En tablas ' . 3 0$ ( # (' . 1)$2 3 0$ 1 # )' . 1$2
4 . 0$6) ' / 3 ' 4 . 0,6)1,2 / 60 3 1,2- 4 . 0,01 Kg de agua/ Kg de aire 5umedad relati'a . *!
(. 0 &
. 1,*)7 En tablas ' . 3 0$ ( # (' . 1,*)7 3 0$ 0 # )' . )2,)7
4 . 0$6) ' / 3 ' 4 . 0,6))2,)7 / 60 3 )2,)7- 4 . 0,0) Kg de agua/ Kg de aire "iobamba#Ecuador
&on &ada Kg de aire seco %ue se e'apora 0,0) 3 0,01 . 0,01 Kg por tanto se necesita 1/0,01 . 100 Kg de aire seco
8.
(
1 29
+ 0,015 18
) 9 0,0*) 9 . 1,0)
El 'olumen de aire a la entrada será 8 . 100 9 1,0) . 1*0 m / h :a ( de pre calefacción determinada por la intersección de la l;nea de ( ( . )& con 41 . 0,001 0,001 resulta (p (p . *0&
<$# &alor horario de pre calefacción % . 1*0 0,)7 = 0,76 9 0,01-- *0 # 1% . ),*6 > 10 Kcal / h En un secadero adiabático entran 1000 ?ilogramos por hora de un material a temperatura igual a la temperatura húmeda de entrada del aire en el mismo$ :as humedades del material medidas sobre base seca son 60! a la entrada y ! a la salida$ ara el secado se dispone de aire a 1@& con una presión parcial de 'apor de ),00 mm 5g %ue se calienta antes de entrar en el secadero$ + la salida del secadero el air aire se encu encuen entr tra a a 0@ 0@& y su humed umedad ad relat elati' i'a a es del del *!$ *!$ &alcúleseA a- (emperatura (emperatura de precalefacción precalefacción b- 8olumen de entrada de aire en el secadero c- &antidad de calor suministrado BC:D&FGA Literal a) Condiciones iniciales del aire: T entrada =15 ℃ Y 1=0,0017 kg agua agua / kgaire
Condiciones del aire a la salida del secadero:
"iobamba#Ecuador
T salida =30 ℃ T w =28 ℃ Y 2=0,0230 kg agua / kgaire
La temerat!ra de recale"acci#n es: T precalefacción= 80 ℃
Literal $) Cantidad de a%!a a e&aorar: H 2 Oevaporada =1000 ( 1−0,6 ) ( 0,6− 0,05 ) H 2 Oevaporada =220 kg
Cantidad de aire seco e&aorado or 'ilo%ramo: AIRE SECOevaporado =Y 2− Y 1 AIRE SECOevaporado =0,0230− 0,0017 AIRE SECOevaporado =0,0213 kg
Cantidad de aire seco (!e se necesita m AIRESECO = m AIRESECO =
H 2 O evaporada AIRE SECO evaporado 220 kg 0,0213 kg
m AIRESECO =10330 kg
Vol!men esec*co del aire a la entrada del secadero: V esp=
(
V esp=
(
1
!
+
)
Y 1 RT V "
)
1 0,0017 0,082∗353 + 29 18 1 3
m V esp= 1 kg
Vol!men de aire a la entrada del secadero: V entrada = m AIRE SECO∗V esp V entrada =( 10330 )∗( 1 ) m V entrada =10330 #
3
"iobamba#Ecuador
Literal c) Cantidad de calor s!ministrado: $ =V entrada ( 0,24 + 0,46 Y 1 ) ( T precalefacción−T entrada ) 0,24 + 0,46∗0,00179 ( 80−15 ) $ =10330 ¿ 5
$ =1,62∗10 kcal / #
1$ ara enfriar 00 m/hora de agua desde 7H& hasta 0H& se emplea una torre de tipo natural en contracorriente, por la parte inferior de la cual entra aire con una temperatura húmeda de ))H& y su 'elocidad másica a tra'Is de la torre es de 000 ?g/h9m ), siendo la relación entre las masas de aire y agua igual a la unidad$ ara las condiciones de operación el coeciente de la torre Kya. )00 ?g/h9m $ Jeterm;nese la altura necesaria de la torreA a- Bi la resistencia de la transmisión de calor y materia se encuentra ;ntegramente en fase gaseosa$ b- Bi la relación hl/?y determinada e>perimentalmente en una planta piloto con caracter;sticas análogas, 'ale 6$ o
SOL+CION
J+(CBA :.00 m/hora (e. 7H& (s. 0H& (. ))H& . 000 ?g/h9m) :/.1 Kya.)00 ?g//m resión atmosfIrica. 1 atm. 60 mm5g El 'emos lo obtenemos en tablas por lo cual tendr;amosA TEMPERAT+RA ,C
P- mm.%
7
67,*
"iobamba#Ecuador
70
,)7
7,06
7
2,*2*
0
1,*)7
ara sacar los 'alores de ' aplicamos la siguiente formulaA "w − "v =0.5 ( T −Tw ) "v = "w − 0.5 ( T −Tw ) "v =64.8− 0.5 ( 43−22 ) = 54.3
TEMPERAT+RA ,C
P- mm.%
P&
7
67,*
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),*)7
rocedemos a obtener la humedad absoluta LyM con la siguiente formulaA % =
% =
0.62∗ "v
"− "v 0.62∗54.3 = 0.047 760 −54.3
TEMPERAT+RA ,C
P- mm.%
P& mm.%
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:uego se procede a calcular la entalpia especica 5 9 con la siguiente formulaA "iobamba#Ecuador
¿
H =( 0.24 + 0.46 % ) T + 597.2 % ¿
H =( 0.24 +( 0.46∗0.048 ) ) 43 + ( 597.2∗0.047 )=39.75
TEMPERAT+RA ,C
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ara sacar nuestra entalpia para el aire tenemos %ue tomar en cuenta %ue se debe ocupar nuestra (.))H& y su .12$*)N para el caso de la temperatura ocupamos la de salida del li%uido 0H& y obtenemos un nue'o 'N para as; obtener una nue'a humedad absoluta solo para el aire con lo %ue con esto obtendr;amos nuestra entalpia real y para obtener las demás entalpias usaremos la ecuación de la recta relacionándola con los diferentes 'alores %ue tenemos$ (. ))H& .12$*)mm5g "v =19.827 − 0.5 ( 30 −22 )=15.827 % =
0.62∗15.827 =0.013 760 −15.827
H =( 0.24 +( 0.46∗0.013 )) 22 + ( 597.2∗0.013 ) =15.143 H =mT + &
m. pendiente %ue en este caso ser;a la relación /:, pero como tenemos la relación :/ tenemos %ue in'ertirla y as; obtendremos m$ ' 1 1 m = =1= = =1 !
' !
1
15.143=1∗30 + &
& =−14.857 H =mT + &
H =1∗43 −14.857=28.143
"iobamba#Ecuador
TEMPERAT+RA P,C mm.%
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:uego obtenemos la diferencia delas entalpias de la siguiente maneraA ¿
H − H
39.754 −28.143= 11.611
T
P-
7
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/
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:uego obtenemos la relación de las entalpias de la siguiente maneraA 1 ¿
H − H
T
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),*2*
12,17
6, 6,
)1,26
1,17
6,7 6,7
rocedemos a obtener el GC5 de la siguiente maneraA H f
∫ H dH ¿ − H
(OH =
H 0 H f
∫ ∑ H ¿1− H d H
(OH =
H 0
= 0.125 ∑ H ¿1− H = 0.625 5
es el número de inter'alos en las temperaturas 28.143
(OH =
∫
0.125 dH
15.143
28.143
(OH =0.125
∫
dH
15.143
(OH =0.125∗( 28.143− 15.143 ) =1.625
T
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"iobamba#Ecuador
NO.
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:uego calculamos el 5C5 de la siguiente maneraA HOH =
HOH =
T
!v ) %a 5000 =2 2500
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5
6789
0
7
*
7
6
+na masa de a%!a se en"ra 2;C en !na torre de en"riamiento or contacto con aire (!e entra or la $ase con !na temerat!ra <=meda de 2C7 La relaci#n entre los esos de a%!a / aire (!e circ!lan or la torre es 2>9;7 Calc=lese los distintos &alores del n=mero de elementos de transmisi#n se%=n el inter&alo de temerat!ras ele%ido entre 9;C / ;C> s!oniendo (!e la resistencia a transmisi#n de calor / materia se enc!entra e?cl!si&amente en la "ase %aseosa7
J+(CBA (e. 0H& (s. )0H& (. 1H& resión atmosfIrica. 1 atm. 60 mm5g PARTE A71
El 'emos lo obtenemos en tablas por lo cual tendr;amosA (EPE"+(D"+ H&
mm5g
0
1$**
7)
61$
2
)$77)
6
77$6
$)2
)0
1$*)7
ara sacar los 'alores de ' aplicamos la siguiente fórmulaA "w − "v = 0.5 ( T −Tw ) "v = "w −0.5 ( T −Tw ) "v =71.88 −0.5 ( 45− 15 ) =56.88
(EPE"+(D"+ H&
mm5g
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)7,)7
rocedemos a obtener la humedad absoluta LyM con la siguiente formulaA % =
% =
0.62∗ "v
"− "v 0.62∗56.88 760 −56.88
= 0.0502
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:uego se procede a calcular la entalpia especica 5 9 con la siguiente formulaA ¿
H =( 0.24 + 0.46 % ) T + 597.2 % ¿
H =( 0.24 +( 0.46∗0.0502 ) ) 45+ ( 597.2∗0.0502 )=39.75
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12,)1
ara sacar nuestra entalpia para el aire tenemos %ue tomar en cuenta %ue se debe ocupar nuestra (.1H& y su .1)$**N para el caso de la temperatura ocupamos la de salida del l;%uido 0H& y obtenemos un nue'o 'N para as; obtener una nue'a humedad absoluta solo para el aire con lo %ue con esto obtendr;amos nuestra "iobamba#Ecuador
entalpia reales y para obtener las demás entalpias usaremos la ecuación de la recta relacionándola con los diferentes 'alores %ue tenemos$ (. 1H& .1)$** mm5g "v =12.788 −0.5 ( 30 −15 )=5.288 % =
0.62∗5.288 = 0.00434 760 −5.288
H =( 0.24 +( 0.46∗0.00434 ) ) 30 + (597.2 ∗0.00434 ) =9.85174 H =mT + &
m. pendiente %ue en este caso ser;a la relación /:, pero como tenemos la relación :/ tenemos %ue in'ertirla y as; obtendremos m$ ' 1 1 =0.8197 m = =1.22= = !
' !
1.22
9.85174= 0.8197∗30 + &
& =−14.7393
H =mT + & H =0.8197∗45−14.7393 =36.8865
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:uego obtenemos la diferencia delas entalpias de la siguiente maneraA "iobamba#Ecuador
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H − H
41.7913 −22.1472=19.644
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7 1$** 7) 61$ 2 )$77) 6 77$6 $)2 0 1$*)7
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rocedemos a obtener el GC5 de la siguiente maneraA
"iobamba#Ecuador
H f
∫ H dH ¿ − H
(OH =
H 0 H f
∫ ∑ H ¿1− H d H
(OH =
H 0
=0.07853 ∑ H ¿ 1− H = 0.4712 6
es el número de inter'alos en las temperaturas 22.1472
(OH =
∫
0.07853 dH
9.8517
22.1472
(OH =0.07853
∫
dH
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(OH =0.07853 ∗( 22.1472 − 9.8517 )=0.9656
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caudal coeficiente deseccion de latorre ¿ ∗1 kg #ora 5000 kg = 500 < ¿ #ora 3 m =¿ 5 #ora
A =
"iobamba#Ecuador
GC5
0$26 6
A =
5000 kg / #ora 6000
HOH =
kg
=0.83 m 2
2
#ora∗ m
!v k %a
! =2.45∗!min +
! min= ' / m
En la tabla siguiente
&alculo el m9 a las siguientes temperaturas de 7 H & y 0 H &, dando unos 'alores de 5 de 1 y 10 Kcal/Kg a las respecti'as temperaturas$ ¿
m=
(51 −10 ) =2.73 ( 45 −30 )
"iobamba#Ecuador
! min=
5000 kg = 18.315 2.73 #ora
! =2.45∗18.315 = 4487.17
! V =
kg #ora
4487.17 kg / #ora ∗6000 kg 5000 kg / #ora
( #ora∗m2 ) 5384.6
HOH = 2600
=5384.6
kg
( #ora∗m2 )
kg 2
#ora∗m = 2.071 m kg
( #ora∗m3 )
PARTE D.-
* = (OH ∗ HOH * =0.9656∗2.071=1.9997 m
+ temperatura de entrada de aire (e. )H& y la (s. 0H& sacamos las entalpias dando 'alores de 10 y )7 Kcal/?g en tabla anterior$ m real=
, H ,T g
m real=
24 −10 =2.8 30 −25
m teorico=
, H , T g
m teorico =
26.5 −12.5 =2.33 32−26
m teorico ≅ mreal
Entonces la temperatura de salida 'iene a dada por el punto ( de la tabla presente$ or lo tanto la (sa. $H&
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Bacamos las humedades absolutas a (. )H& y $H& dando los 'alores de 0$016* y 0$0)22$ - '= !∗. % - '=
4487.17 kg
#ora
∗( 0.02997 −0.01568) =64.12
de aguaevaporada = de aguaevaporada =
- ' '
kg #ora
∗100
64.12 ∗100 =1.28 5000
)$ Dna masa de aire frio a #)H& y 60 mm5g con humedad relati'a del 0! se ha de acondicionar por paso sucesi'o a tra'Is de un cambiador de calor, de una torre de humidicación adiabática, y "iobamba#Ecuador
cdefgh-
de un segundo cambiador de calor$ En el primer cambiador se calienta hasta )H&, saliendo del segundo cambiador a 0H& con humedad relati'a del 0!$ El agua suministrada al humidicador entra y sale del mismo a la temperatura húmeda del aire %ue entra en Il$ calcúleseA :a temperatura del agua$ :a humedad relati'a del aire al salir del humidicador$ :a temperatura de entrada del aire al segundo cambiador$ El 'olumen de aire %ue entra en el humidicador sin en el primer cambiador entran 1000 m$ :a cantidad de agua e'aporada en el humidicador$ :a cantidad total de calor suministrado a los 1000 m de aire tratado$
SOL+CION71
J+(CBA (ea. #)H& ea. 60 mm5g Q.0! 1er cambiador. )H& )do cambiador. 0H& Q.0! PARTE A.-
&onocemos %ue a (s.0H& "v ¿ =31.824 mmHg y tenemos un con una Q.0!, además tenemos %ue par para lo cual aplicamos lo siguienteA " v /= ¿ " v ¿
"v = /∗ " v
"v =0.30∗31.824 =9.5472
Entonces as; se obtiene la presión parcial de 'apor de aire, como en el eRercicio menciona %ue el agua suministrada al humidicador entra y sale del mismo a la temperatura húmeda del aire entonces si obtenemos el 'alor de la temperatura a esta temperatura obtendremos nuestro ( siendo esta igual a la (emperatura del agua$ + '. de 2$7) mm5g nos da un 'alor de (. 10$H& PARTE B.-
" v /= ¿ " v
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ara lo cual contamos con nuestro "v ¿ más no con nuestro "v debido a %ue a la temperatura de )H& no la conocemos por lo cual aplicamos la siguiente fórmula para obtenerlaA "w − "v = 0.5 ( T −Tw ) "v = "w −0.5 ( T −Tw ) + (.)H& nuestro "v ¿ ..)$6 mm5g "v =23.756 − 0.5 ( 25 −10.5 )=16.506 mmHg /=
16.506 23.756
/ =0.6948 =69.48 PARTE C.-
:a temperatura de entrada del aire al segundo cambiador la podemos obtener de las cartas psicomItricas por lo cual debemos obtener los siguientes 'alores$ (. 10$H& (e.#)H& ara la temperatura de entrada debemos obtener nuestra humedad absoluta por lo cual aplicamosA "w − "v =0.5 ( T −Tw ) "v = "w − 0.5 ( T −Tw ) "v =3.956− 0.5 (−2−10.5 )=10.206 mmHg
% =
% =
0.62∗ "v
"− "v 0.62∗10.206 =0.008439 760 −10.206
&on la (.10$& y 4.0$00*72 interpolamos en la tabla y nos da un 'alor de 11$H& (E en el segundo cambiador. 11$H&
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PARTE D.-
ara calcular el 'olumen del aire %ue entra al humidicador empleamos lo siguienteA - '= ! cam&iador / V V =
(
)
1 Y + RT 29 18
(enemos %ue calcular nuestro 4 a (.)H&, tenemos %ue su '. 16$06$ &ontamos %ue el 'alor de ". constante de los gases ideales$ :a temperatura a #)H&.)1$1H& % =
0.62∗ "v
"− "v
% =
0.62∗16.506 =0.013764361 760 −16.506
V =
(
1 0.013764361 + 29 18
! #umidificador=
)∗
1000 0.78296113
0.082∗271.15 = 0.78296113
=1277.20
kg #ora
PARTE E.-
:a cantidad de agua e'aporada calculamos de la siguiente maneraA - '= !∗. %
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ara el . % contamos con los 'alores de (e.#)& y (.)H&, por lo cual tenemos los 'alores de sus respecti'as humedades$ + (e.#)H&N 4.0$00*72 + (.)H&N
4.0$016761
- '= 1277.20∗( 0.013764361 −0.008439 )= 6.80
kg #ora
PARTE F.-
ara calcular el calor suministrado a los 1000 m de aire tenemosA $ =!#umidificador ( 0.24 + 0.46 % )∗( Ts −Te ) $ =1277.20∗( 0.24 + 0.46∗0.008439 )∗( 25 −(−2 )) =8410.12 )cal
En una cámara de rociado se humidican 1000 m /h de aire %ue entran por la base a 70@ & y salen por la cúspide a )@&$ El agua de recirculación está a )@&$ Bi se aumenta el gasto de aire a 1*00 m /h, determ;nese la temperatura de salida del aire suponiendo %ue el intercambio de calor y materia por unidad de 'olumen de rociador permanece constante$ .
5umedad del aire a la entrada del humidicador "v = " w−0,5 ( T −T w ) T e= 40 0 C 1 "w =55,324 "v =55,324 −0,5 ( 40 −25) "v = 47,824
Y =0,62 Y =0,62
"v " − "v 47,824 760− 47,824
Y =0,0416
)g agua )g air e seco
H =( 0,24 + 0,46 Y ) T + 597,2 Y H =( 0,24 + 0,46∗0,0416 ) T + 597,2∗0,0416 H =35,21
5umedad del aire a la salida del humidicador "iobamba#Ecuador
"v = " w−0,5 ( T −T w ) T e= 27 0 C 1 "w =26,74 "v =26,74 −0,5 ( 27−25 ) "v =25,76
Y =0,62 Y =0,62
"v " − "v 25,76 760−25,76
Y =0,022
)g agua )gaire seco
H =( 0,24 + 0,46 Y ) T + 597,2 Y H =( 0,24 + 0,46∗0,022 ) T + 597,2∗0,022 H =19,89
Pasa del aire secoA !=
1000 =1047,12 0,955
Kg
!=
1800 =1884,82 0,955
Kg
t =
39,89 −597,2∗0,049 =58,06 0 C 0,24 + 0,46∗0,049
$# + partir de aire a 100& con humedad relati'a del *0! se ha de obtener 000 m/ h a ) *0& con humedad relati'a del 60!$ El acondicionamiento consta de precalefación, humidicación adiabática saliendo )0& por encima de las condiciones de saturación- y recalentamiento hasta )*0&$ &alcúlese el 'olumen del humicador si
. 70Kcal/mh0& JatosA
(. 10 C& 4. *0! 000 m/h (). )* C& 8h.S "iobamba#Ecuador
'/a> . 1700Kg/mh
&ondiciones in;ciales del aire t .10 N
y1 . 0, 000 ?g de agua/ ?g de aire
&ondiciones nales del aire t .)* C& N
y) .
0,00914
?g de agua/ ?g de aire
Bi el aire saliera del humicador su temperatura seria la temperatura de roc;o correspondiente a la humedad y), es decirA ts . tr . ) C& &omo sale )0& por encima de la temperatura de saturación El 'olumen espec;co del aire %ue necesitamos es V =
(
1 29
+
0,00914 18
)
∗0,082∗328=0.649 m
3
)g
Pasa de aire seco - !=
5000 m 3 / # =7704 kg / # 0.649
:a humedad de aire correspondiente a las condiciones de saturación para la temperatura húmeda de ) C& es t . 0$011 ?g de agua/ ?g de aire (% =ln
0.0113 −0,0070 =3.21 0.0113− 0,00914
El 'olumen del humicador será V =3.21
7704 =17.66 m 3 1400
En una torre de e>perimentación de relleno para enfriamiento de agua, esta se enfr;a desde 0 H& hasta )0 H& en contracorriente con aire %ue entra por la base a 1* H& con humedad relati'a del 0!$ :os
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caudales másicos son )00 m /m)h para el aire y 1000 ?g/m)h para el agua, medidos en las condiciones de entrada a la torre y referidos a la columna 'ac;a$ Buponiendo %ue la resistencia a la transmisión del calor y materia se encuentra ;ntegramente en la fase gaseosa, y sabiendo %ue el 'alor del coeciente ?ya. 1)00 ?g/mh, calcúleseA a- Jimensiones de la torre$ b- (emperatura de salida del aire$ Datos:
(entrada agua. 0 H& (salida agua. )0 H& (entrada aire. 1* H& 5umedad relati'a. 0! T.)00 m/m)h '.1000 ?g/m)h ?ya. 1)00 ?g/mh Resol!ci#n:
C@lc!lo de la resi#n de &aor ¿
"v = "w "v /= ¿ "v 0.30 ∗ "v
¿
= "v
"v =27.753
C@lc!lo de Y =0.62 Y =0.62
"v "v − " 27.753 27.753 −760
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Y =0.0235
C@lc!lo de .0 ¿
H =( 0.24 + 0.46 Y ) T + 597.2 Y ¿
H =( 0.24 + 0.46∗0.0235 ) 50 + 597.2∗0.0235 ¿
H =26.5739
kgagua kg deaire
C@lc!lo de . a la temerat!ra de entrada del aire H =( 0.24 + 0.46∗0.038 ) 18 + 597.2∗0.038 H =7.1110
kgagua kgdeaire
C@lc!lo de la endiente m=
! ∗Cpl '
m=
1
' !
∗1
m =0.82
C@lc!lo de $ H =mT + & 7.1110=0.82∗20 + &
& =−9.289
C@lc!lo de . ara las dem@s temerat!ras H =mT + & H =0.82∗50− 9.289 H =31.7110
C@lc!lo de .01.
59#5 26.5739−31.7110=−5.1371
C@lc!lo de 23 .01. 1 ¿
H − H
=
1
−5.1371
=−0.1946
C@lc!lo de <
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H H
(¿ ¿ ¿− H i)
−(¿ ¿ ¿− H f ) (
¿
#=¿
&onsiderando %ue G es igual a platos entonces #=
0.3094 −(−5.1371 ) 5
# = 1.089
C@lc!lo de NO. (OH =
#
(OH =
1.089 (−0.1946 + 2∗0.0319 + 2∗0.0364 + 2∗0.4144 +2∗0.04693 + 2∗0.053+ 2∗3.2326 ) 2
2
( f + 2 f +2 f + 2 f + 2 f + 2 f + 2 f + f ) 0
1
2
3
4
5
6
7
(OH =1.8826
C@lc!lo de .O. HOH =
!v k%a
HOH =
1000 1200
HOH = 0.8333 m
a) C@lc!lo de B 4Dimensiones de la torre) 2 =¿
U.
GC59 5C5 1.8826
9
0.8333
B 278 $) C@lc!lo de la temerat!ra de salida del aire
Pediante una apreciación se puede estimar %ue la temperatura de salida del aire es t s=
50 + 18 2
=¿
t s=34 ℃
Bi 00mde &C) saturado con agua se encuentran a )0 0& y 1 atm$ 4 se comprimen hasta ), atm a la 'eU %ue se enfr;an hasta 1 0&, con lo cual se condensa parte del agua %ue 'a separándose del sistema$ +
"iobamba#Ecuador
continuación se e>pansiona hasta 1, atm y se calienta hasta )0 0& &alcúleseA
abcd-
:a humedad absoluta nal :a cantidad de agua condensada :a humedad relati'a nal El 'olumen de la meUcla medido en condiciones nales
Datos:
(eg. )00& (sg. 10& 8. 00m de &C) 1.60 mm5g ). 120), mm5g .217, mm5g
SOL+CION a) Y =
Y =
v
"v
g " − " v
18 "v 46 " − "v
Y =0,39 Y =0,39
"v " − " v 760 1902,5 −914,5
Y =0,39 ( 0,769 )
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Y =0,0083
)g deagua )g de CO 2
$)calc!lo de /9
( 0,24 + 0,46 Y ) 15 + 597,2 Y Y =0,0059
)g deagua )g de CO 2
c- = 300000 ( 0,0083− 0,0059)
- = 720
)g de agua evaporada #
Be han de enfriar y deshumidicar )0000 Kg/h de aire %ue se encuentra a 0 @& y temperatura humeda de )@ &, por contacto directo con )000 Kg/h de agua %ue entra en el deshumidicador a 10@ &$ el rendimiento del deshumidicador es del **!$ &alculeseA a- :a temperatura de salida del agua b- :a temperatura de salida del aire c- :a cantidad de calor %ue pasa del aire al agua JatosA )0000 Kg/h de aire (e. 0 (. ) (5)C. 10 "e. **! . ),6 BC:D&CG
"iobamba#Ecuador
' . ),6 # 0,0 3 )'. )1,)6
Y =0,62 Y =0,62
"v " − "v 21,256 760−21,256
Y =0,0178
5. 0,)7=0,764- ( = 2,)4 5. 0,)7=0,7690,01*-0 = 2,)90,01* 5. ,) a)0000,)# 5c- . (c 3 10-)0000 (c. ,) $# 5c- = 10
or tanteo 5c . 0,0 Kcal/Kg (c. ,) 3 0,0- = 10 Tc 2>9
bEl rendimiento es del **! por ende 35,27− H 2 = 0,7 35,27 −30,07
5). 1,6Kcal/Kg :a temperatura de salida del agua será ,)#17,)*-.(#10T 6;>
&:a cantidad de calor %ue pasa del aire al agua seráA )000090,. 17000 "iobamba#Ecuador
)0000#17000.6000Kg/h 6000Kg/h9,)Kcal/Kg . 211620Kcal/h +na meBcla acetona1nitr#%eno a ;; mm.% / 6; C tiene !na sat!raci#n relati&a del ;7 Calc=lese: a) :a humedad Polar$ $) :a humedad absoluta$ c) :a humedad relati'a porcentual$ d) El 'olumen especico$ e) :a masa de acetona contenida en 1 m de meUcla$ a)
pv = 160 p v
m .
.
" − pv
160 800−160
. 0, ) moles de acetona/ mol
( 2
$)
c)
v g
Y m
58 0,25= 0,51 28
Kg acetona/ Kg nitrógeno
" v 160 =0,76 ó 76 /= ¿ = " v 210
d) V
(
g
V
(
1 0,51 0,082 ( 303 ) + 28 58 1,052
1
+
)
Y RT v "
)
V 1, 01 m /?g nitrógeno kg nitrogeno
e) m
3
1m
9
1,051 m
3
∗ 0,51 kg acetona
kgnitrogeno
m 0,7* ?g acetona
"iobamba#Ecuador