TORRE DE ENFRIAMIENTO

SEP SNEST DGEST
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA
INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO INTEGRAL (III-B)
PRÁCTICA DE
TORRE DE ENFRIAMIENTO
CALCULO DE COEFICIENTES












ING. ALEJANDRO AGUIRRE CARBAJAL
ROSARIO ANAHI GONZALEZ AVENDAÑO

METEPEC, MÉXICO, DICIEMBRE 2007.
INTRODUCCIÓN
En todos los casos que involucran a la transferencia de masa, necesariamente debe transferirsetambién calor. Cuando se transfiere un componente de una fase gaseosa a una solución en fase líquida, se desprende el calor latente asociado con la condensación. Cuando se transfiere un componente de una solución en un disolvente a otra solución en otro, como en la extracción líquido-líquido, se desprende la diferencia entre los calores de disolución del soluto en los dos disolventes. Sepresentan efectos caloríficos similares en destilación, adsorción, lixiviación, secado, entre otros. En cada caso la temperatura interfacial se ajustara por sí misma, de manera que a estado estable, la velocidad de transferencia de calor establecerá un equilibrio con la velocidad equivalente de transferencia de calor asociada con la transferencia de masa.

Entre las operaciones en donde tanto latransferencia de calor como la de masa afectan a la velocidad, la humidificación y deshumidificación son las más simples y también las que tienen una aplicación más directa de la teoría. Aquí, participan solo dos componentes y dos fases. La fase líquida, que con mucha frecuencia es el agua, es un solo componente, y la fase gaseosa consiste en un gas incondensable, por lo general aire, en donde estápresente algo de vapor de la fase líquida.

En este caso, existe una mayor intimidad de contacto directo entre las dos fases, generalmente, esto permite lograr coeficientes de transferencia de calor mayores que en equipos tubulares usuales, como los intercambiadores de calor.

Posiblemente la aplicación más notable de un aparato que opera con contacto directo entre un gas y un líquido, es la torre deenfriamiento. Usualmente es una estructura parecida a un cajón de madera que tiene estructura interna del mismo material. Las torres de enfriamiento se emplean para poner en contacto agua caliente que proviene de los sistemas de enfriamiento de procesos con aire para el propósito de enfriar el agua y poder usarla de nuevo en el proceso. La función de su relleno interior es aumentar la superficie decontacto entre el agua y el aire. Una torre de enfriamiento reduce ordinariamente los requerimientos de enfriamiento de agua por cerca de 98%, aun cuando hay alguna contaminación natural causada por la saturación del aire con el vapor de agua.

Posteriormente se hablara mas sobre las torres de enfriamiento, además se presentan conceptos importantes y relacionados con las operaciones dehumidificación.

ÍNDICE

Página

INTRODUCCIÓN

i
INDICE

ii
HUMIDIFICADORES
1
Clasificación de torres de enfriamiento
1
Partes internas de las torres de enfriamiento y función del empaque
3
Condiciones de proceso para las torres de enfriamiento

3
DEFINICIONES RELACIONADAS
4
Humedad molar o saturación molar
4
Humedad absoluta o saturación absoluta
4
Humedad relativa o saturación relativa
4
Humedadporcentual o saturación porcentual
4
Punto de rocío
5
Volumen especifico del gas húmedo.
5
Calor específico del gas húmedo
5
Entalpía especifica.
5
Temperatura húmeda o temperatura de bulbo húmedo
6
Temperatura de saturación adiabática
6
Relación de Lewis
8
Diagrama psicrométrico

9
CALCULOS PARA OPERACIONES DE HUMIDIFICACIÓN
12
Ecuaciones de diseño
14
Coeficientes totales
16
Determinación de latemperatura global de la fase gaseosa
16
Determinación de coeficientes en equipos de operación

17
PRACTICAS

18
CONCLUSIONES

27
OBSERVACIONES

27
ANEXO 1. REGRESIÓN LINEAL (MÉTODO DE CÁLCULO)

28
ANEXO 2. GRAFICAS kYa vs L: REGRESIONES

30
FUENTES CONSULTADAS
32















HUMIDIFICADORES

El uso más extenso, de la transferencia de calor difusional, se encuentra en la torre de enfriamiento,...