Humidificacion

OBJETIVOS


1. Estudiar las condiciones de operación de una torre de humidificación.

2. Obtener un balance de energía de la torre de humidificación.

3. Determinar si la torre de humidificación es completamente adiabática.

MARCO TEÓRICO

Humidificación y enfriamiento de agua

Con frecuencia es necesario preparar aire con una temperatura y una humedad conocidas. Esto puedeefectuarse poniendo al aire en contacto con agua en condiciones tales que alcance la humedad deseada. Si las condiciones en el humidificador son aquellas que permitan al aire alcanzar la saturación completa, la humedad queda fijada. Si no es así, el equipo es tal (y aquí tienen cabida la mayor parte de los equipos comerciales) que el aire que sale no está completamente saturado, entonces las condicionesestán un poco indeterminadas. La humedad del aire de salida puede fijarse variando la temperatura del agua de acuerdo con las características específicas del equipo que se maneja. Por recalentamiento a la temperatura deseada, puede obtenerse aire de cualquier porcentaje que se desee en humedad y temperatura.

Fig.1 Procesos de humidificación del aire en un gráfico psicrométrico.
Este proceso sepuede apreciar claramente en la Fig. 1. El punto A representa el aire que entra, cuya temperatura inicial de bulbo seco es T1 y su humedad es W1. Se desea pasar a aire que tenga una temperatura de termómetro seco T2 y una humedad W2 (punto B). Por el método explicado, al aire se le da la humedad deseada por tratamiento con agua para tenerlo en las condiciones que representa el punto C (temperaturade bulbo seco T3) y después por calentamiento a T2. Así, la trayectoria que se sigue es la ACB.
Equipo de humidificación
El equipo de humidificación consiste esencialmente de algún procedimiento de calentamiento del aire, sea antes o después de la humidificación, o ambas, y algún método para poner al aire en contacto con el agua. Los dispositivos de calentamiento son generalmente serpentines obancos de tubos con aletas. El aire puede ser puesto en contacto con el agua en una gran variedad de aparatos.
Pueden utilizarse torres empacadas con agua cayendo sobre el empaque -de hecho, cualquier aparato de absorción de gases puede emplearse aquí. Sin embargo, el método más usual es el de rociar agua o vapor al aire por medio de aspersores. Este método requiere menos espacio que unainstalación del tipo torre empacada.
Deshumidificadores
Si el aire húmedo se debe deshumidificar (por ejemplo, aquel que se descarga de un secador y debe reusarse), se le pone en contacto con un agua atomizada cuya temperatura sea menor que el punto de rocío que el aire. Esto se logra haciendo que el aire pase por una esprea.
La deshumidificación también puede lograrse haciendo pasar un fluido frío porel interior de tubos con aletas arreglados en bancos a través de los cuales fluye el aire. La superficie exterior de los tubos de metal debe ser menor al punto de rocío del aire, de tal manera que el agua que contiene el aire se condense.
Torres de enfriamiento
La misma operación utilizada para humidificar el aire, también puede ser empleada para enfriar el agua. Hay muchos casos en lapráctica, en los que se descarga agua caliente de condensadores u otro tipo de equipo, y donde el valor de esta agua es tal, que es más económico enfriarla y volverla a utilizar, que descartarla. Este enfriamiento se logra poniendo el agua en contacto con aire no saturado bajo condiciones tales que el aire se humidifica y el agua llega casi a la temperatura de bulbo húmedo. Este método es aplicable solo enaquellos casos en los que la temperatura de bulbo húmedo del aire esté por debajo de la temperatura deseada para el agua de salida. Hay tres tipos de aparatos en los que eso se logra -los estanques de pulverización, las torres de enfriamiento de circulación natural, y las torres de enfriamiento de circulación mecánica.
Solo en aquellos casos en los que la temperatura de bulbo húmedo del aire...