opeII



Se van a enfriar de agua desde 45 hasta 20 empleando de aire que entran por la parte inferior de la columna a y con una entalpia de la sección transversal de la torre tiene un área de 0.85 y el valor del coeficiente global . Calcular la altura de la torre


















La altura de la torre.



Donde








Sin embargo como las condicionesen la interface no pueden ser determinadas, se emplean los valores en la saturación y por lo tanto la altura de la torre será calculada de la siguiente manera:


Donde






Para poder conocer el valor de se traza la curva de equilibro primeramente con os datos siguientes:

Temperatura ºC
Entalpía (Kcal/kg)
20
13.8
21
14.6
22
15.3
23
16.2
24
17.2
25
18.1
26
19.2
2720.2
28
21.3
29
22.5
30
23.8
31
25
32
26.3
33
27.7
34
29.2
35
30.8
36
32.4
37
34
38
35.7
39
37.6
40
39.6
41
41.6
42
43.7
43
45.9
44
48.3
45
50.8



Los datos se obtuvieron de,() y se emplearon los valores que se encuentran dentro del rango de temperaturas a las que entran y salen los fluidos involucrados.

La línea de equilibrio quedo de la siguiente manera:El proceso que se sigue para trazar la línea de operación, la cual representa la variación de la temperatura y la entalpia del agua y del aire a lo largo de la torre, comienza con la ubicación de un primero punto, el cual es de donde parte esta línea.
El primer punto se ubica con la temperatura de salida del agua y la entalpia de entrada del aire.
Tsalida agua
entalpía de entrada del aire20
8.2

Al graficar este punto, se muestra de la siguiente manera: (en color naranja)


Ya que se tiene ese primer punto de la línea de operación, se necesita otro punto para poder trazar dicha línea, sabiendo que se trata de una línea recta y por lo tanto se tiene:

O escrita de acuerdo a lo que se grafica entonces:

Donde



Como se tienen los datos de un punto y el valor de lapendiente, entonces la ordenada puede ser calculada a partir de la ecuación de la línea recta:
Datos del primer punto ubicado
Tsalida agua
entalpía de entrada del aire
20
8.2


Al sustituir los valores conocidos

Por lo tanto al despejar b se puede conocer su valor



Al tener el valor de la ordenada y el de la pendiente, se puede calcular las coordenadas para un segundo punto, paralo cual se toma una temperatura de 45ºC.

Entonces por medio de la ecuación

Y tomando el valor de tempratura antes mencionados y los valores conocidos, se puede calcular i:


Por lo tanto
Datos del segundo punto ubicado
Temperatura de salida del aire (ºC)
entalpía de salida del agua (Kcal/kg)
45
24.7

El punto se ubica en el gráfico y es representado de la siguiente manera:Por lo tanto la línea de operación es trazada y se puede observar de la siguiente manera


Ya que fue trazada la línea de operación, el siguiente punto es localizar el valor de las entalpias a lo largo de la línea, pero a distintas temperaturas, como se muestra a continuación:


Al ubicar estas líneas entonces se conocen tanto los valores de i como los de i* y los datos obtenidos son lossiguientes:


temperatura ºC
i* (Kcal/kg)
i (kcal/kg)
20
13.8
8.2
21
14.6
8.9
23
16.2
10.2
25
18.1
11.5
27
20.2
12.8
29
22.5
14.1
31
25
15.5
33
27.7
16.8
35
30.8
18.1
37
34
19.4
39
37.6
20.7
41
41.6
22.1
43
45.9
23.4
45
50.8
24.7
Debido a que lo que se desea evaluar es la integral

Primeramente se tiene que conocer el valor del término , a partir delos datos antes calculados:
temperatura ºC
i* (Kcal/kg)
i (kcal/kg)
i*-i (kcal/kg)
1/i*-i (kg/Kcal)
20
13.8
8.2
5.6
0.1786
21
14.6
8.9
5.7
0.1742
23
16.2
10.2
6.0
0.1661
25
18.1
11.5
6.6
0.1515
27
20.2
12.8
7.4
0.1355
29
22.5
14.1
8.4
0.1196
31
25
15.5
9.5
0.1048
33
27.7
16.8
10.9
0.0916
35
30.8
18.1
12.7
0.0787
37
34
19.4
14.6
0.0686
39...