Humidificación Generalidades

Humidificación
Generalidades
Humidificación hace referencia al estudio de mezclas de aire y vapor de agua, donde suponiendo que la mezcla cumple con las leyes de los gases ideales:
Por lo tanto la fracción molar del vapor ,
* Humedad molar o saturación molar: relación entre los moles de vapor y de gas.

* Humedad absoluta o saturación absoluta: relación entre el peso de vapor yel peso de gas.

* Humedad relativa o saturación relativa: cociente entre la presión parcial del vapor y la tensión de vapor a la misma temperatura.

* Humedad porcentual o saturación porcentual: relación entre la humedad existente en la masa gaseosa y la que existiría si estuviera saturada.

* Punto de roció: es la temperatura que alcanza la masa de gas húmedo en la saturación porenfriamiento a presión constante. Una vez que alcana esta temperatura si se sigue enfriando la mezcla, el vapor se irá condensando; persistiendo las condiciones de saturación.

* Volumen especifico del gas húmedo: es el volumen ocupado por la mezcla que contiene 1kg de gas

Para el caso de la mezcla aire-vapor de agua, expresando P en atm y T en K, el volumen específico (m³/kg aire seco)* Calor especifico del gas húmedo: es el calor que hay que suministrara 1kg de gas y al vapor que contiene para elevar 1˚C su temperatura, en P=cte.
Para el caso aire-vapor de agua
* Entalpia especifica: es la suma del calor sensible de 1kg de gas, y el calor latente de vaporización del vapor que contiene al a temperatura a la que se refieran las entalpías
Para el caso aire-vapor deagua, tomando como entalpía de referencia la del agua a 0˚C,
* Temperatura Húmeda o temperatura del termómetro húmedo: es la temperatura límite de enfriamiento alcanzada por una pequeña masa de líquido en contacto con una masa mucho mayor de gas húmedo.
Donde:

Para en caso de mezcla aire-vapor de agua igual a 0.5 y

El coeficiente psicométrico y sus valores para mezclas de aire condiferentes vapores:

* Temperatura de saturación adiabática: es la temperatura alcanzada por una masa de gas cuando se pone en contacto con un líquido en condiciones adiabáticas.
Donde:

Para el caso de aire-vapor de agua el valor de la T húmeda y el de la T de sat adiabática es prácticamente la misma.
* Diagrama psicométrica: Es una representación gráfica de las ecuaciones anteriores.Estructura general

* Métodos de humidificación
a) Mezcla de dos masas de gases húmedos:
El Balance de Materia y Energía arroja:
G= masa del gas
Y= humedad
i= entalpía
t= temperatura

b) Adición de vapor saturado:
El Balance de Materia y Energía arroja:
G= masa del gas
Y= humedad
i= entalpía
t= temperatura
c) Adición de un liquido que se evapora totalmenteen la masa gaseosa:
El Balance de Materia y Energía arroja:
Ecuaciones análogas a las del caso anterior solo que las condiciones del vapor saturado se sustituyen por las del líquido.
d) Adición de un líquido en condiciones cualesquiera, evaporándose parte del líquido:
El Balance de Materia y Energía arroja:
G= masa del gas
Y= humedad
i= entalpía del gas
M= masa del liquido
h=entalpía liquido

e) Poniendo el gas en contacto con un sólido húmedo:
El Balance de Materia y Energía arroja:
Donde:

Si el balance no es adiabático y el secador recibe del exterior la cantidad q de calor:

f) Poniendo el gas en contacto con un líquido que se mantenga a la temperatura de rocío del gas correspondiente a las condiciones de humedad que nos interesen :
En este caso,tenemos aire en las condiciones A (t1, Y1) y queremos llevarlo hasta las condiciones B (t2, Y2), ha de ponerse en contacto con agua que se mantenga a la temperatura C. para mantener el agua a esa temperatura ha de suministrársela igual cantidad de calor que la que absorberá el aire en forma de calor latente al humidificarse. El aire pasará directamente de las condiciones A a las C, y fuera del...