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CALCULOS DE DATOS PSICOMETRICOS EN UNA INSTALACION DE AIRE COMPRIMIDO EN HUANUNI Para una instalacion de tratamiento de aire se determina los distintos datos psicometricos presentes en cada punto, estos estan precedidos por: Calculos por tablas o graficamente, se utilizara el segundo sistema; tablas de humedades de satuacion Ws, expresados en g(H2O)kg/aire seco. Instalacion a estudiar: A. Compresor. B. Refrigerador. C. Depósito. D. Separador. E. Secador frigorifico.

Datos a considerar: Humedad Relativa: Wr := 35% Temperatura: T := 10 °C COMPRESOR:

3

Q := 4248

Caudal de aire producido:

Nm hr

TC := 395 °C

Temperatura del aire de salida del compresor: Compresor de una etapa o sin condensacion en etapa intermedia. Régimen de servicio en carga:

C := 85%

REFRIGERADOR: Temperatura de salida del aire: Eficacia de separación:

TS.aire := 30 °C

ηSep.Ref. := 80%

DEPÓSITO: Eficacia de separación:

ηSep.Dep. := 50%

SEPARADOR: Eficacia de separación:

ηSep.Sep. := 100%

SECADOR FRIGORIFICO: TS.aire.comprimido := 25 °C

TS.aire.comprimido := 25 °C

Temperatura de salida del aire comprimido:

TP.R. := 2 °C

Punto de rocio a presion:

ηSep.Frig. := 100%

Eficacia de separación: Suponiendo que: •

La presion sea de 7 kg/cm2 a lo largo de toda la instalacion ( se despreciara la perdida de carga).



La temperatura de salida de aire comprimido del refrigerador se mentenga constante hasta la entrada al secador frigorifico. CALCULO:

PUNTO 1: Condiciones de aspiracion: g Ws1 := 7.64 kg

De tabla con temp de 10ºC y 0.63 atm

g W1 := Wr Ws1 = 2.674 kg Tr1 := 16.5 °C

De tabla con presion de y atm con W1

Tro1 := 15.5 °C

De tabla con presion de y atm con W1

w1 := 100% PUNTO 2: Salida de compresor-entrada refrigerador: g Ws2 := 501 kg g W2 := W1 = 2.674 kg W2 Wr2 := = 0.534 % Ws2 Tr2 := 54 °C Tro2 := 16.5 °C

De tabla con temp de 395ºC y 8 Atm.

De tabla con presion de 8 atm,localiando la temperatura enque los 11.76 g/kg, saturan el ambiente. De tabla con presion de 1 atm

w2 := 100% PUNTO 3: Salida de condensados del refrigerador: Calculo previo de los condensados producidos por la refrigeracion: g W4 := 3.27 De tabla con presion de 8 atm a una temperatura de 30ºC kg −4

C3 := 7.2 10

(

)

L  G W1 − W4 = −154.9466 hr

g C´ 3 := W1 − W4 = −0.596 kg Por tanto se tendra:

L L3 := C3  ηSep.Ref. = −123.95732  hr g L´ 3 := C´ 3  ηSep.Ref. = −0.477 kg l3 :=

L´ 3 W1

= −17.831 %

PUNTO 4: Salida de refrigerador y entrada al deposito: g W4 = 3.27 kg

G := Q

C %

g W4 = 3.27 kg g Ws4 := 3.27 kg

De tabla con temp de 30ºC y 8 Atm.

W4 Wr4 := = 100  % Ws4 L A4 := C3 − L3 = −30.989 hr g A´4 := C´ 3 − L´ 3 = −0.119 kg W4 w4 := = 122.289  % W1 Tr4 := 37.5 °C

a4 :=

A´4 W1

= −4.458 %

De W4+A'4=3.77+1.70= 4.97 g/kg. Se locaciza en la tabla de 8 atm la temperatura en que 4.97 g/kg saturan el ambiente. De tabla con 1 atm y los 4.97 g/kg que saturan el ambiente

Tro4 := 4 °C

PUNTO 5: Salida de los condensados del deposito:

g L´ 5 := A´4  ηSep.Dep. = −0.06 kg L L5 := A4  ηSep.Dep. = −15.495 hr l5 :=

L´ 5 W1

= −2.229 %

PUNTO 6: Salida de deposito y entrada al separador: g Misma humedad en el puento 4 W6 := 3.27 kg Wr6 := Wr4 = 100  % L de [10] y de punto 4 A6 := A4  ηSep.Dep. = −15.495 hr g A´6 := A´4  ηSep.Dep. = −0.06 de [10] y de punto 4 kg

a6 :=

A´6

W6 w´6 := = 122.289  % W1

de [11] y de punto 4

= −2.229 % W1 De W6+A'6=3.77 + 0.85 g/kg=4.12g/kg. Se locaciza en la tabla Tr6 := 34 °C de 8 atm la temperatura en que 4.12 g/kg saturan el ambiente. Tro6 := 4 °C De tabla con 1 atm y los 4.97 g/kg que saturan el ambiente PUNTO 7: Salida de los condensados del separador: g De [7]. La eficacia del separador se supone que todos los L´ 7 := 0.85 arrastres que le entran, son separados kg L7 := 0.052 l7 :=

L´ 7 W1

L hr

de [5]. Mismo comentario anterior.

= 31.788 %

PUNTO 8: Salida de separador y entrada al secador:

PUNTO 8: Salida de separador y entrada al secador: g W8 := 3.27 Identico a los puntos 4 y 6 kg g Ws8 := 3.27 kg

Identico a los puntos 4 y 6

Wr8 := Wr6 = 100  % A8 := 0

La eficacia del saparador es total, porlo que no hay arrastres

A´8 := 0

La eficacia del saparador es total, porlo que no hay arrastres

Identico a los puntos 4 y 6

W8 w´8 := = 122.289  % W1

Identico a los puntos 4 y 6

a8 := 0%

no existen arrastres De tabla con 8 atm y con 3.27 g/kg saturacion del ambiente. conincide con l temeratura del aire comprimido

Tr8 := 30 °C Tro8 := 1.5 °C

Localizando en la tabla con 1 atm y los 3.27 g/kg que saturan el ambiente.

PUNTO 9: Salida de condensados del secador frigorifico: Calculando previamente los condensados producidos por la refrigeracion de: g W10 := 0.543 De tabla de 8atm a 2 ºC, de donde: kg −4

C9 := 7.2 10

(

)

L  G W8 − W10 = 708.9589 hr

g C´ 9 := W8 − W10 = 2.727 kg L L9 := C9  ηSep.Sep. = 708.959  hr g L´ 9 := C´ 9  ηSep.Sep. = 2.727 kg PUNTO 10: Salida de aire comprimido del secador frigorífico: g De tabla con 8 atm y una temp de rocio de 2ºC W10 = 0.543 kg g Ws10 := 2.44 kg W10 Wr10 := = 22.254 % Ws10 A10 := 0 A´10 := 0 W10 ws10 := = 20.307 % W1

no hay arrastres por ser aire seco no hay arrastres por ser aire seco a10 := 0%

Por aire seco

Tro10 := −21.5 °C

De tabla con 1atm y 0.543g/kg saturan el ambiente.

Tabla resumen de datos

Puntos

W

1 As i pa rci on

Ws

2 Sa l i da conmpres or 11,76 3 Purga refri gera dor 4 Sa l i da refri gera dor 5 Purga depos i to

3,27

Tr

20

16,5 16,5 -

-

100

0 -

-

-

501 2,34 140

54 16,5 -

-

100

0 -

-

-

-

-

-

3,27

-

100

-

30

37,5 -

30 -

100 -

-

A'

-

w

-

a

1,7 27,8 -

-

-

-

15 -

-

-

-

-

14,4 -

-

-

-

-

7,2 -

0,052 0,82 0 -

-

l

0,052 0,85 7,2 -

27,8

L'

0,415 6,79 57,7

-

-

L

-

4 0,052 0,85 27,8

30 -

A

4 0,104 -

34

30 -

Tro

-

100

3,27 -

-

3,27

3,27 -

80 -

3,27

8 Sa l i da Sepa ra dor 9 Purga s eca dor

T

-

-

6 Sa l i da depos i to 7 Purga s epa ra dor

Wr

11,76 14,71

-

7,2 -

0,167 2,73 23,2