Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Apéndice Ejemplo de Cálculos Aire Utilizado Calculo de la caída de presión máxima:
Los valores de densidad y gravedad, graveda d, se muestran muestran en la Tabla Nº del Apéndice y la altura es de 15 cm ó 0.15 m:
Calculo de la caída de presión perdida:
Donde h1 representa el valor de la altura cuando el dámper está abierto y para este caso la altura es 12 cm ó 0.12 m:
Por tanto la caída de presión que se usa en la operación o peración de secado es:
La relación de diámetros expresados por la letra
es de de la siguiente manera:
Donde: : Diámetro del orificio (m) : Diámetro de la tubería (m) Reemplazando valores:
Por el la deducción de ecuaciones podemos afirmar:
Reemplazando los valores obtenidos para cada caso: Para el dámper principal cerrado:
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Para el dámper principal abierto:
Para la velocidad máxima del dámper de trabajo estaría dada por:
Calculando el valor del número de Reynolds en función de la velocidad máxima a Dámper principal cerrado:
El cálculo de la velocidad promedio se hará mediante el uso de la relación siguiente que nos indica que para flujos turbulentos es:
La cual despejando para la velocidad promedio podemos obtener: obtener:
Finalmente la velocidad promedio para cada abertura del dámper seria: Dámper Principal Cerrado:
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Dámper Principal Abierto:
Para el aire usado en el secado:
El flujo másico del aire utilizado es:
Reemplazando los valores conocidos de dámper principal cerrado o abierto:
Para el flujo másico de aire utilizado hacemos un balance de materia:
Conociendo estas variables encontramos que:
Por lo tanto:
El número de Reynolds en función de este flujo másico seria:
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Deducción de Ecuaciones Velocidad Máxima
Además:
Por tanto:
Velocidad Promedio
Donde: Re 2300 2300 Re 20000 Re 20000
Factor C = 0.50 Factor c= 0.75 Factor c = 0.81
Carta Psicrométrica Las propiedades de la carta psicrométrica son las siguientes: Humedad de saturación a temperatura de bulbo húmedo:
Humedad absoluta másica empleando relación psicométrica:
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Humedad de Saturación másica:
Humedad de saturación molar:
Presión parcial:
Humedad porcentual:
Humedad Relativa:
Volumen especifico:
Calor especifico: especifico:
Entalpia especifica:
La relación psicrometrica es:
El cálculo del valor hc es:
El cálculo del valor ky es:
Humedad en equilibrio:
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Tablas adicionales, gráficos y figuras varias X vs T GRÁFICO Nº 01 01 – – X VS T
N vs X GRÁFICO Nº 02 02 – – N VS X
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental (1/N) vs X GRÁFICO Nº 03 03 – – (1/N) VS X
Tabla de propiedades del aire y glicerina: TABLA Nº9 - PROPIEDADES DEL AIRE Y GLICERINA
Propiedad Densidad (Kg/m3) Viscosidad cinemática (m2/s)
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Aire
Glicerina
1,20225
1258
0,0000151
-
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Carta Psicrométrica - GRÁFICO Nº 04 – Propiedades Psicrométricas
Entrada: Rojo Salida: Azul
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Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Cuestionario 1. ¿Qué efecto tendría el tamaño de partícula, y/o la textura del material utilizado, en el contenido conteni do de la humedad de equilibrio ?
IDEAL
MATERIALES NO POROSOS
MATERIALES POROSOS MATERIALES MATERIALES GRANULARES
X
XC
X
Según el grafico anterior podemos apreciar apreciar los efectos de la textura del material material utilizado. 2. ¿Cuál es el significado físico, e importancia, de humedad en el equilibrio? ¿Qué valor experimental alcanzo, en caso contrario, explicar por qué no llego a este valor? El material ya no se puede secar más a las condiciones específicas dadas, a la temperatura y
Faculta de Ingeniería Química, Metalurgia y Ambiental Cuestionario 1. ¿Qué efecto tendría el tamaño de partícula, y/o la textura del material utilizado, en el contenido conteni do de la humedad de equilibrio ?
IDEAL
MATERIALES NO POROSOS
MATERIALES POROSOS MATERIALES MATERIALES GRANULARES
X
XC
X
Según el grafico anterior podemos apreciar apreciar los efectos de la textura del material material utilizado. 2. ¿Cuál es el significado físico, e importancia, de humedad en el equilibrio? ¿Qué valor experimental alcanzo, en caso contrario, explicar por qué no llego a este valor? El material ya no se puede secar más a las condiciones específicas dadas, a la temperatura y presión. Es importante conocer la humedad en equilibrio pues a partir de este valor estable ya no es dable seguir secando la muestra, por lo tanto se podría ahorrar energía y tiempo. 3. ¿Cuál es el significado de número e Lewis? ¿Cómo se aplica para el trabajo experimental desarrollado? Es un número a dimensional definido como el cociente entre la difusividad térmica y la difusividad másica usa para caracterizar flujos en donde hay procesos simultáneos de transferencia de calor y masa por convección, se define como:
Donde la difusividad térmica caracteriza la rapidez con el cual varia la temperatura del material, ante una solicitud térmica Y; donde la difusividad másica es una propiedad que depende de la temperatura, presión y de la naturaleza de d e los componentes. 4. ¿Qué entiende por saturación adiabática? ¿Cómo se calcula sus valores? La saturación adiabática es un proceso adiabático adiabático en el cual está dado por una fase líquida y una fase de vapor en equilibrio (sistema binario), en este experimento aire-vapor de agua. Si una mezcla gaseosa a T y H se pone en contacto durante un proceso bastante largo en un saturador adiabático, saldrá saturada a Hs y Ts los valores de Hs y Ts se determinan mediante la siguiente ecuación:
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Donde: Hs: humedad de saturación: kg/kg T s: temperatura de saturación: K
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