humidificacion

HUMIDIFICACION

I. OBJETIVOS

1.1 Determinar el Coeficiente de Masa.
1.2 Encontrar las variaciones del flujo líquido.
1.3 Hallar las variaciones del flujo gaseoso.
1.4 Desarrollar un programa que simule el fenómeno físico.


II. INTRODUCCION

La humidificación es una operación unitaria en la que tiene lugar una transferencia simultánea de materia y calor sin la presencia de unafuente de calor externa. De hecho siempre que existe una transferencia de materia se transfiere también calor. Pero para operaciones como extracción, adsorción, absorción o lixiviación, la transferencia de calor es de menor importancia como mecanismo controlante de velocidad frente a la transferencia de materia.

Podemos esquematizar el proceso de humidificación por el dispositivo mostrado en lafigura 4.


L: caudal másico de líquido
G: caudal másico de gas
H: humedad del gas
TL: temperatura del líquido
TG: temperatura del gas
q: calor transferido a la columna
desde el exterior
z: altura de la columna
A: superficie interfacial
a: área interfacial del volumen de
la columna (m2/m3)
S: sección transversal de la torre
Figura 4. Dispositivo para el proceso general
dehumidificación

hL y hG son los coeficientes de transferencia de calor por convección de la fase líquida y gaseosa respectivamente.
kG es el coeficiente de transferencia de materia de la fase gaseosa.
(es evidente que no hay coeficiente de transferencia de materia de la fase líquida, ya que en ella no hay transferencia de materia, al tratarse de un componente puro.)

Las ecuaciones básicas deintercambio de calor se usan para efectuar los cálculos, pero sólo por medio de la experimentación se consigue la experiencia necesaria en el cálculo de los factores de intercambio en términos de los diferentes parámetros (cantidad de relleno, velocidad de aire, caudal de agua,...). La pérdida de carga también se evalúa mediante el estudio / desarrollo y pruebas de campo en las diferentesubicaciones y climas.

Entalpías (H, Kcal / Kg)



Pendiente de la Línea de Operación (m, Kcal / Kg ºC)



Flujos del Líquido ( Kg H2O / h)


Coeficiente de Transferencia de Masa (,Kg / atm.m3.h)



Donde:
H,HG,HG*: Entalpías del gas (Kcal/Kg)
yi : Humedad absoluta del aire saturado con agua (Kg H2O/Kg aire)
ti : Temperaturas del aire(ºC)
Ti : Temperaturas del líquido ( ºC)
L,L1,L2: Flujos másicos líquidos ( Kg H2O/h)
CL: Calor Latente del agua ( Kcal/Kg ºC)
G: Flujo másico gaseoso (Kg aire/h)
LR : Lectura del Rotámetro
w : Cantidad de agua evaporada (Kg H2O/h)
NOG : Integral
z : Altura de la torre (m)
s : Área transversal de la torre (m2)
Kya :Coeficiente individual de transferencia de masa ( Kg/m3.h)
P : Presión del aire (atm)



III. MATERIALES Y MÉTODO

3.1 Material de Estudio
Agua
Aire
Material Auxiliar
Torre de Humidificación
Intercambiador de Calor de Doble Tubo
Termómetros


3.2 Descripción del Módulo

En el siguiente esquema se puede apreciar en forma resumida el proceso de enfriamiento:


AIREHÚMEDO AGUA CALIENTE AGUA FRÍA



AGUA
AIRE
CALOR



CALENTADOR
AIRE SECO AGUA FRÍA ELÉCTRICO BOMBA
AGUA
FRÍA

3.3 Procedimiento Experimental

Prender el calentador antes de iniciar la práctica.
Fijar el flujo de agua caliente por medio del rotámetro del intercambiador de calor.Accionar el compresor para fijar el caudal del aire.
Tomar datos de la temperatura del agua y aire a la entrada como a la salida.
Evaluar los objetivos finales.

DATOS EXPERIMENTALES:
LR TGe TGs TLe TLs
30 33 38 36 41
50 33 39 37 44
80 33 41 38 45
100 33 42 39 46
120 33 43 39 47

IV. CÁLCULOS


PARA LR = 60


Entalpía del aire de entrada ( HG1 ) Entalpía del aire de salida...