Balance d materia y energía de una torre de enfriamiento

BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍ A DE UNA TORRE DE ENFRIAMIENTO DE AGUA

1-¿Cómo se da cuenta de que se alcanza el régimen permanente en la operación de la torre?
Esto se da cuando el valor de las variables es constante con respecto al tiempo

2-Represente mediante un diagrama de flujo de proceso simplificado la torre de enfriamiento de agua y señale las corrientes de entrada y salida y lasvariables involucradas.

Donde:
A = Flujo másico de AIRE SECO en la entrada a la torre ( kg aire seco / h )
B = Flujo másico de AIRE SECO a la salida de la torre ( kg aire seco / h )
C = Flujo másico de alimentación de AGUA caliente ( kg / h )
D = Flujo másico a la salida de AGUA fria ( kg / h )
Bagua = Flujo másico de arrastre (Agua Liquida) con Aire de salida ( kg agua liquida / h )
4-Con lasecuaciones que se proporcionan en el anexo para el sistema aire-agua, plantee como calcular la humedad absoluta de una corriente de aire si se conocen las temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco
Para poder obtener la humedad absoluta de una corriente de aire se determina la presión de vapor de la misma, con la temperatura de bulbo seco de dicha corriente utilizando la ecuación de Antoine. Conla presión de vapor resultante se obtiene la humedad de saturación másica. Por último esta humedad de saturación se sustituye en la ecuación para obtener la humedad absoluta, utilizando temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco.

5- ¿Cuántos grados centígrados se enfrió el agua? ¿Cómo influye el flujo de aire en el enfriamiento del agua?
CORRIDA | TC (°C) | TD (°C) | ΔT |
1 | 45 | 29 | 16 |2 | 45 | 23 | 22 |
3 | 46 | 20 | 26 |

La temperatura de entrada es la misma, pero la de salida cambia por que hay un mayor flujo de la corriente de aire.
6-Compare el flujo másico de agua a la entrada y a la salida de la torre, ¿A qué cree que se deba la diferencia?
El flujo másico a la entrada es mayor que el flujo de agua a la salida porque hay una cierta cantidad de agua que seevapora y otra que se va por arrastre de vapor.
Corrida | E | S |
1 | 261 | 251.76 |
2 | 261 | 257.82 |
3 | 261 | 229.20 |

7-Utilice la carta de humedad y un método analítico para determinar el aire ambiente y el de salida de la torre:
El punto de rocío: analíticamente se sabe que este punto corresponde a la presión de vapor del agua cuando el aire está saturado como es en este caso, y estapresión se calcula con la ecuación de Antoine.
La humedad absoluta: se obtiene de la carta de humedad con los datos de bulbo húmedo que se buscan del lado izquierdo de la tabla, en la línea de saturación, luego bajamos hasta la temperatura de bulbo seco en la línea de saturación adiabática
Humedad a la entrada
Humedad a la salida
Humedad relativa: analíticamente se calcula
Humedadrelativa = humedad absoluta / humedad de saturación * 100
HR E | HR S |
76.8609472 | 99.6495283 |
80.5566567 | 99.3791099 |
77.6812716 | 98.5177918 |

8-Compare la humedad absoluta del aire a la entrada y a la salida de la torre, ¿A qué cree que se deba la diferencia?
Y ent | Y sal |
0.01687827 | 0.06612083 |
0.01800139 | 0.05242423 |
0.01687827 | 0.0401525 |

Obtuvimos que lahumedad absoluta del aire a la salida de la torre es más grande que a la entrada, ya que durante el proceso de enfriamiento, sale agua junto con el aire de salida, por lo que se tiene aire saturado, y por lo tanto más húmedo.
9-Calcule el flujo másico de aire que se alimento a la torre de enfriamiento
El flujo másico alimentado a la torre se calcula multiplicando el flujo volumétrico por 1.15 kg/m³,que es la densidad del aire, por lo que:
FLUJO DE AIRE (m3/h) | Flujo de aire (kg/h) |
106 | 121.9 |
202 | 232.3 |
300 | 345 |

10-Resuelva los balances de materia y determine cuánta agua se evaporó y cuánta agua salió como arrastre (agua líquida) con el aire de salida. El arrastre debe ser un número pequeño, en caso de que sea grande o negativo es indicación de que algunas de sus...