1. Una cámara rociadora horizontal con recirculación de agua se usara para la humidificación adiabática y enfriamiento de aire. La parte activa de la cámara tiene longitud de 5.5 ft y una sección transversal de20.5 ft^2 .Provista de una tobera, y operando con la velocidad de recirculación de agua recomendado por el fabricante de la tobera, se espera que el coeficiente de transferencia calórica sea
.
a ,
Se va a soplar a través del rociador una cantidad de aire de
a.
¿Qué temperatura y humedad de salida pueden esperarse para el aire?
Si se utiliza la transferencia de calor como base para el diseño,
Realizando las conversiones de unidades y calculos pertienetes, se obtiene:
La temperatura de salida del gas es .
La humedad absoluta se lee del diagrama psicométrico con la temperatura de saturación adiabatica .
b. ¿Qué cantidad de agua de compensación es necesaria? La cantidad de agua de reposición se determina por medio de la siguiente expresión:
( )
c.
Exprese el comportamiento del equipo en función de etapa.
y el rendimiento de la
Separando variables se obtiene,
) (
d. Si se agregara, en serie con la primera, una segunda cámara rociadora idéntica y operando de igual modo, ¿Cuáles serian las condiciones de salida del aire? Para la cámara rociadora adicional, se tiene una altura de 11 ft, la temperatura de saturación y la relación
permanece constante, por lo tanto,
2.
En una torre de enfriamiento de agua, cuyo diámetro es de 3,05 m se enfrían 22680
kg/h de agua proveniente de un economizador. El agua entra a 42,8°C y enfría hasta 25,6°C; con aire cuya temperatura seca es de 22,10°C y temperatura de bulbo húmedo de 16,5°C. El relleno utilizado es de tal naturaleza que
Asuma que la resistencia a la transferencia de masa en la fase gaseosa es muy grande comparada con la resistencia de la fase liquida a la transferencia de calor.
CONSIDERACIONES DEL PROBLEMA
Calcule el valor de
Algunos cálculos preliminares:
Para el cálculo del flujo mínimo de gas, el programa requiere algunos datos como la entalpia del gas de entrada por tanto se deben realizar de la siguiente manera:
: Reemplazando en la siguiente expresión se puede obtener : Para hallar el valor de
( )
Usando un programa de Excel obtenemos
: Donde:
mmHg P (Kpa) φ L´ Tl1 Tl2 Tg1 λo A1 B1 C1 A2 B2 C2 CpL Ma
680 90,659211 0,5827 3208,56 22,8 42,8 22,1 2501,4 23,7093 4111 237,7 23,1863 3809,4 226,7 4,187 18,015
Mb CpA
1,8723
CpB
1,0035
Mb/Ma
H´
Ps T1 Ps T2
2,658691739
Pa Y´ Ys´ Hs´ Hp Vh´ Ch´ H´ Tr
1,549219676
Tl
Ps
28,97
1,6081044
2,6586917
Gs min
2,631230147
0,010811162 0,01878748
βmin
G´s
2,760687 5026,0988
69,94973693 0,575445041 0,950945028
1802,718717
Ts H´s
35,43261297
H´2 Tg2 Y´2
103,1256581
Kya
0,18
143,8086338
29,1092083 0,028919181
1,023741739 49,66773314 13,5253676
Tg
Y´
Ti
Hi
Pa
Ps
φ
49,667733
22,8
22,1
0,0108112
22,8
72,818528
1,5492197
2,6586917
0,5827
51,895147
23,633333
22,16734928
0,01166
23,633333
76,350089
1,6686152
2,6696174
0,6250391
54,12256 56,349974
24,466667 25,3
22,30087455 22,48719853
0,012482 0,0132825
24,466667 25,3
80,013563 83,814974
1,7839356 1,8959515
2,6913945 2,7220419
0,6628295 0,6965181
58,577387
26,133333
22,71531694
0,0140659
26,133333
87,760634
2,005296
2,7599785
0,7265622
60,804801
26,966667
22,9761973
0,0148357
26,966667
91,857148
2,1124882
2,8039288
0,7534029
63,032214
27,8
23,26243735
0,0155949
27,8
96,111437
2,2179528
2,8528534
0,7774507
65,259628
28,633333
23,56797744
0,016346
28,633333
100,53076
2,3220369
2,9058976
0,7990773
67,487041
29,466667
23,88786068
0,0170909
29,466667
105,12271
2,4250241
2,9623523
0,8186144
69,714455
30,3
24,21803439
0,0178313
30,3
109,89528
2,527146
3,0216247
0,8363534
71,941869
31,133333
24,5551866
0,0185684
31,133333
114,85683
2,6285914
3,0832152
0,8525488
74,169282
31,966667
24,89661186
0,0193035
31,966667
120,01618
2,7295143
3,1466996
0,8674213
76,396696
32,8
25,24010156
0,0200373
32,8
125,38255
2,8300403
3,2117154
0,8811616
78,624109
33,633333
25,58385429
0,0207707
33,633333
130,96566
2,9302714
3,2779508
0,8939339
80,851523
34,466667
25,92640276
0,0215042
34,466667
136,77574
3,0302908
3,3451357
0,9058798
83,078936
35,3
26,26655412
0,0222383
35,3
142,82355
3,1301657
3,4130352
0,9171208
85,30635
36,133333
26,60334129
0,0229734
36,133333
149,12042
3,2299506
3,4814435
0,9277619
87,533763
36,966667
26,93598316
0,0237098
36,966667
155,67831
3,3296893
3,5501795
0,9378932
89,761177
37,8
27,2638521
0,0244479
37,8
162,50982
3,4294171
3,6190833
0,9475928
91,98859
38,633333
27,58644726
0,0251878
38,633333
169,62825
3,5291619
3,6880129
0,9569277
94,216004
39,466667
27,90337271
0,0259296
39,466667
177,04766
3,6289456
3,7568416
0,9659565
96,443418
40,3
28,21431949
0,0266736
40,3
184,78293
3,7287853
3,8254564
0,9747295
98,670831
41,133333
28,51905072
0,0274198
41,133333
192,84978
3,828694
3,8937555
0,9832908
100,89824
41,966667
28,81738941
0,0281683
41,966667
201,26487
3,9286815
3,9616477
0,9916787
103,12566
42,8
29,1092083
0,0289192
42,8
210,04588
4,0287546
4,0290507
0,9999265
Ts©
ERROR
29,80837164
5,01E+00
5,706764 6,585332 5 7,074031 3 7,298033 1 7,391218 8 7,428379 2
32,85642323
3,05E+00
34,35384054
1,50E+00
35,0006393
6,47E-01
35,26297241
2,62E-01
35,36651934
1,04E-01
35,40694304
4,04E-02
7,442945 7,448615 5 7,450817 3 7,451671 3 7,452002 4 7,452130 7 7,452180 5 7,452199 8 7,452207 2 7,452210 1 7,452211 3 7,452211 7 7,452211 9
35,42265557
1,57E-02
35,4287526
6,10E-03
35,43111691
2,36E-03
35,43203351
9,17E-04
35,43238883
3,55E-04
35,43252656
1,38E-04
35,43257994
5,34E-05
35,43260064
2,07E-05
35,43260866
8,02E-06
35,43261177
3,11E-06
35,43261297
1,21E-06
35,43261344
4,67E-07
35,43261362
1,81E-07
Ts 24,8 29,80837 2 32,85642 3 34,35384 1 35,00063 9 35,26297 2 35,36651 9 35,40694 3 35,42265 6 35,42875 3 35,43111 7 35,43203 4 35,43238 9 35,43252 7 35,43258 35,43260 1 35,43260 9 35,43261 2 35,43261 3 35,43261 3
Ps 3,128621 4,194614 2 4,987487 4 5,422544 9 5,620417 1 5,702438 9 5,735098 7 5,747892 7 5,752872 4 5,754805 7 5,755555 5 5,755846 2 5,755958 9 5,756002 6 5,756019 6 5,756026 1 5,756028 7 5,756029 7 5,75603 5,756030 2
Y´s
H´s
0,022226 9 0,030167 5 0,036201 8 0,039560 6 0,041099 6 0,041739 6 0,041994 8 0,042094 8 0,042133 8 0,042148 9 0,042154 8
81,51722 8 107,0573 7 125,7536 1 135,9754 4 140,6229 2 142,5496 3 143,3168 9 143,6174 6 143,7344 6 143,7798 8 143,7974 9 143,8043 2 143,8069 7
0,042157 0,042157 9 0,042158 3 0,042158 4 0,042158 4 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5
143,808 143,8084 143,8085 5 143,8086 1 143,8086 3 143,8086 4 143,8086 5
dHs/dTs 4,544492 8
35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4 35,43261 4
5,756030 2 5,756030 3 5,756030 3 5,756030 3 5,756030 3 5,756030 3 5,756030 3 5,756030 3
0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5 0,042158 5
El Beta mínimo Calculado es:
2.760687
143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5 143,8086 5
7,452211 9
35,43261369
7,02E-08
7,452212
35,43261372
2,72E-08
7,452212
35,43261373
1,05E-08
7,452212
35,43261373
4,09E-09
7,452212
35,43261373
1,58E-09
7,452212
35,43261374
6,14E-10
7,452212
35,43261374
2,38E-10
7,452212
35,43261374
9,23E-11
LA ALTURA DE LA TORRE ES DE: 11.082174
Para un Valor de 4 veces el beta minimo
