HUMIDIFICACION




PRÁCTICA N° 04:

ENFRIAMIENTO DE AGUA POR EVAPORACION
(HUMIDIFICACIÓN)


I. OBJETIVOS

I.1 Objetivos generales:
Conocer los principios básicos de los procesos de enfriamiento del agua, utilizando una torre de enfriamiento.
I.2 Objetivos específicos:
Determinar la variación de flujo del agua (L)
Determinar el flujo del aire (G)
Calcular el coeficiente de transferencia de masaEvaluar el enfriamiento experimental a diferentes flujos de aire y agua.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Los procesos de enfriamiento del agua se cuentan entre los más antiguos que se conocen. Algunos de estos procesos son lentos, como el enfriamiento del agua en la superficie de un estanque.

El proceso de transferencia de calor comprende:

La transferencia de calor latente debido a laevaporación de una porción pequeña de agua.
La transferencia de calor sensible debido a la diferencia de temperatura entre el agua y el aire.
La posible eliminación teórica de calor por libra de aire circulado en una torre de enfriamiento depende de la temperatura y el contenido de humedad del aire. La temperatura de bulbo húmedo es un indicador del contenido de humedad del aire. Por tanto, esta es latemperatura teórica más baja a la que puede enfriarse el agua.

TEORÍA DE LA TORRE DE ENFRIAMIENTO

La teoría del proceso de transferencia de calor en una torre de enfriamiento, es la que desarrolló Merkel. Este análisis se basa en la diferencia del potencial de entalpía como fuerza impulsora.
Se supone que cada partícula de agua esta rodeada por una película de aire y que la diferencia deentalpía entre la misma y el aire circundante proporciona la fuerza impulsora para el proceso de enfriamiento.


En la figura siguiente se ilustran las relaciones del agua y el aire y el potencial impulsor que existe en una torre de contraflujo, en donde el aire fluye en sentido paralelo, pero siguiendo una dirección opuesta al flujo del agua.  La línea de operación del agua esta representada por la línea AB y se especifica por medio de las temperaturas del agua de la torre en la entrada y salida. La línea de operación del aire principia en C, verticalmente por debajo de B, y en un punto que tiene una entalpía correspondiente a la temperatura de entrada de bulbo húmedo.
La línea BC, representa la fuerza impulsora inicial (h’- h). Elaire que sale de la torre se representa por medio del punto D y la gama de enfriamiento es la longitud proyectada de la línea CD sobre la escala de temperaturas.

Torres De Tiro Mecánico

En la actualidad se emplean dos tipos de torres de tipo mecánico; el de tiro forzado y el de tiro inducido. En la torre de tiro Forzado, un ventilador se monta en la base y se hace entrar el aire y se descarga abaja velocidad por la parte superior, la ventaja de ubicar el ventilador y el motor propulsor fuera de la torre, por lo que no se somete a corrosión , pero debido a la escasa velocidad del aire de salida, la torre se somete a una recirculación .


La torre de tiro inducido es el tipo que se emplea con mayor frecuencia en Estados Unidos, la cual se divide en torres de contraflujo y de flujotransversales. Desde el punto de vista termodinámico, la configuración a contraflujo es más eficaz , ya que el agua más fría entra en contacto con el aire más frío, obteniendo así el potencial máximo de entalpía.

El fabricante de las torres de flujo transversal puede reducir con eficacia la característica de torre a acercamientos muy bajos incrementando la cantidad de aire para proporcionar unarazón L/G mas baja. El aumento en el flujo de aire no se logra necesariamente incrementando la velocidad del mismo, sino sobre todo alargando la torre para aumentar el área de corte transversal para el flujo de aire.

El tiempo de contacto entre el agua y el aire se dictamina en mayor grado por el tiempo necesario para que el agua se descargue por las boquillas y caiga a través de la torre...