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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA DE LA DEFENSA. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA. DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA. NÚCLEO CARABOBO-EXTENSIÓN BEJUMA. SEMESTRE: VII

PARTICIPANTES: Álvarez Víctor Álvarez José Contreras Sindy Castillo Raybelis Guevara Ivan Muñoz Yeferson Rodriguez Luisbeth Rosales Terry GRUPO I CARRERA: ING. PETROQUÍMICA SECCIÓN: B-001D TERMINO: VII

HUMIDIFICACION RESUMEN: En el continuo informe de laboratorio

operaciones unitarias de la universidad

sobre humidificación, este fenómeno

Simón Rodríguez los estudiantes del 8vo

aumenta la cantidad de agua en una

semestre perteneciente de la UNEFA.

corriente de aire. En este caso se llevó a cabo un proceso en el equipo de humidificación

del

laboratorio

de

Dicho proceso consistió en poner en contacto una corriente de aire con una

corriente de agua precalentada en modo

agua, la velocidad de la corriente del aire y

contracorriente

las temperaturas del agua y aire a lo largo

utilizando

una

torre

empacada; para dicha sesión experimental

de la torre.

se requirió de la medición del flujo de 

INTRODUCCION: La

torre

de

humidificación

mediante un flujo de aire a contra

es

corriente

empleada para regular el proceso de enfriamiento por medio de la evaporación controlada, lo que reduce la cantidad de

OBJETIVOS ESPESIFICOS: 

agua consumida. Este enfriamiento se

∆T(25,57)°C en la corriente de

en contacto con aire que tiene una

salida del flujo 

que se pretende conseguir en la torre es que

ingreso a la torre de

posible en contacto con el aire, esto logra

interponiendo

obstáculos

que

humidificación 

van

deteniendo la fragmentación para facilitar la evaporación. La capacidad de enfriamiento de una torre

Controlar bien el flujo de alimentación y la temperatura de

la gota de agua esté el mayor tiempo

que la altura de la misma y además

Ajustar las condiciones de operación para lograr un

consigue cuando una gota de agua se pone

temperatura inferior al líquido (agua). Lo

Enfriar una corriente de agua

Cálculos de entrada y salida de entalpia del agua.



A medida que sube la temperatura de entrada, mantenerla estable para que no exceda de 140°F.

integra una serie de variables involucradas en el diseño e indica la cantidad de agua que enfría en condiciones de operación

MARCO TEORICO:

comparada con las condiciones de diseño,

Humidificación

en otros términos, es equivalente a la eficiencia térmica.

La humidificación es una operación que consiste en aumentar la cantidad de vapor

OBJETIVOS GENERAL:

presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a través de un líquido que se evapora en el gas. Esta

transferencia hacia el interior de la

a) Sistema de distribución de agua:

corriente gaseosa tiene lugar por difusión

Hace referencia a la manera como

y en la interface hay, simultáneamente,

se vierte el agua sobre la torre.

transferencia de calor y de materia.

Existen dos tipos de componentes,

A grandes rasgos, el proceso que tiene lugar en la operación de humidificación es el siguiente:

uno que opera por gravedad y otro por presión. b) Relleno:

Es

el

material

empaquetado que tiene la torre en Una corriente de agua caliente se pone en

su interior, su finalidad es brindar

contacto con una de aire seco o con bajo

mayor tiempo y área de contacto

contenido en humedad, normalmente aire

del aire con el agua. Debe provocar

atmosférico. Parte del agua se evapora,

poca resistencia al paso de aire y

enfriándose así la interface. El seno del

mantener

líquido cede entonces calor a la interface,

uniforme del agua durante todo su

y por lo tanto se enfría. A su vez, el agua

recorrido.

evaporada en la interface se transfiere al

c) Eliminadores

una

de

distribución

gotas:

Los

aire, por lo que se humidifica.

eliminadores básicamente retienen

Torre de enfriamiento

las gotas de agua arrastradas por el aire que salen de la torre. Son

Las torres de refrigeración o enfriamiento son estructuras diseñadas para disminuir la temperatura del agua y otros medios. El uso principal de las grandes torres de refrigeración industriales es el de rebajar la temperatura del agua de refrigeración utilizada en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras instalaciones industriales. Partes de una torre de enfriamiento de agua:

paneles ubicados en la parte superior que re direccionan el flujo y separan las gotas del aire, haciéndolas caer de nuevo sobre el relleno. d) Chimeneas: Se emplean en torres de tiro inducido para mejorar el comportamiento del ventilador y evitar efectos de recirculación de aire. e) Ventiladores: en las torres de enfriamiento

se

utilizan

dos

ventiladores: axiales para torres de

saturación.

tiro

y

determinando la temperatura de

centrífugos para torres de tiro

saturación a la presión de vapor en

forzado.

la mezcla.

forzado

e

inducido

Se

evalúa

f) Bombas: reciben el agua del

d) Humedad absoluta: Es la relación

proceso y alimentan la torre.

entre peso de vapor y el peso de gas

Consumen una fracción importante

contenido en una masa gaseosa.

de la potencia requerida en todo el

e) Humedad relativa: Es la relación

sistema.

que existe entre la presión del

g) Control: En la mayoría de los

vapor en la mezcla y la presión de

sistemas de torres de enfriamiento

saturación del vapor de agua a la

basta con un control de nivel en la

temperatura de bulbo seco en que

piscina de agua que controla la

se encuentra la mezcla.

entrada de la reposición.

f) Volumen húmedo: Es el volumen ocupado

Conceptos básicos:

por

la

mezcla

que

contiene un kilogramo de gas y a) Temperatura de bulbo húmedo: Es

viene dado por la formula

la temperatura medida con un termómetro cuyo bulbo o censor se encuentra

1 𝑌 𝑅𝑇 + ] 𝑀𝑔 𝑀𝑣 𝑃

de

un

bulbo

está

Para la mezcla de aire-vapor de

húmedo, provoca la evaporación

agua, tomando P en atmosferas y T

del agua hasta que se logra la

en k el volumen especifico en m3

saturación del aire.

/Kg de aire seco, viene dado por

termómetro

cubierto

𝑉=[

cuyo

b) Temperatura de bulbo seco: Es la temperatura

medida

con

un

termómetro cuyo bulbo o sensor se encuentra en contacto directo con el sistema.

aire

1 29

+

𝑌 18

)

0,082𝑇 𝑃

b) Calor Húmedo: Es el calor que hay que suministrar a 1 kg de gas y al vapor que contiene para elevar 1°C su temperatura, manteniendo

c) Punto de roció: Es la temperatura del

𝑉=(

en

condiciones

de

la constate de presión: 𝐶ℎ=𝐶𝑝𝑔 =𝐶𝑝𝑣𝑌

c) Rango: Es la diferencia entre la

consta de rejillas metálicas tipo salpique.

temperatura del agua del caliente y

En esta torre el agua proveniente del

el agua fría, es decir, a la entrada y

tanque pasa por las resistencias, entra por

a la salida de la torre de

la parte superior de la torre y es distribuida

humidificación.

por las rejillas, se pone en contacto con el

e) Característica de la torre: valor

aire que entra por la parte interior de la

adimensional que toma en cuenta

torre y proviene de un soplador, la apertura

la entalpia del proceso y la

de este dependerá de la torre y proviene de

correspondiente en el equilibrio,

un soplador, la apertura de este dependerá

evaluado en la températe de entra y

de la caída de presión observada en el

salida de líquido.

manómetro diferencial de presión que se

𝑘𝑦𝑎 𝑧 𝑙,

𝑡𝑗1 𝑑𝑡

= ∫𝑡𝑙2

encuentra acoplado a un placa orificio. El

𝐻−𝐻

contacto del agua con el aire da lugar a la

INSTRUMENTACION:

transferencia de masa y energía.



Torre de enfriamiento a

A lo largo del equipo se encuentran

escala

distribuidos 6 termómetros bimetálicos

piloto

marca

TOCHNOVATE(modelo

que permiten monitorear las temperaturas

7145 warte coolin torwe )

durante la experiencia, y además posee 4



Bomba

conexiones en las cuales se acopla la



Soplador

pistola psicométrica, que permitirá leer las



Manómetro de diferencial

temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco. La pistola psicométrica se encuentra

de presión 

Termómetro



Cronometro



Agua



Aire

conectada al medio de presión de basio del equipo. El equipo posee una bomba de recirculación que es accionada atreves de un panel de control, esta permite reponer el agua perdida por arrastre y evaporación,

DESCRIPCION DEL EQUIPO:

cada vez que se observa en el tanque de

La torre de enfriamiento de tiro forzado a

cabecera un descenso de nivel. El nivel de

escala piloto

TECHNOVATE

sumidero es controlado por la válvula de

(Modelo 7145 Water Cooling Tower)

recirculación. Y además el equipo cuenta

marca

con un rotámetro que permite controlar el

Temp

flujo de agua a la torre PROCEDIMIENTOS: (80a60)°F  Encender el ventilador.

Entap

Entap

Entrada

Salida

KJ/kg

KJ/kg

104,89

62,99

(136ª90)°F 230,23

125,79

 Encender la resistencia.  Abrir la válvula de mariposa para el ingreso de flujo de agua.  Calibrar el Caudal a 0,5 GPM.

Tabla.3 de condiciones del aire Humedad Relativa

 Denotar la temperatura de entrada

Cont de T aire seco Bulbo

T

Kg/kg

seco

Húme

°C

do °C

28

26

y salida del flujo inicial.  Observar la caída presión

54%

0,020

Bulbo

DISCUSIÓN DE RESULTADOS: CALCULOS:

Ya que el equipo presentaba una serie de

Datos:

problema cuando se comenzó la práctica y por lo tanto no se alcanzó los objetivos

Tabla.1 de condiciones iniciales Temp entrada Caudal inicial 0,5 GPM 80 F 26,666 °C

Temp salida 60 F 15,555 °C

esperados, uno de los problemas fue la bomba de recirculación y la resistencia ya que funcionaba la resistencia 2

por lo

tonta los datos que se pudo extraer. Están presente en las siguientes tablas.

Tabla.2 de condiciones finales Temp Caudal entrada 0,5 GPM 136 F 57,77 °C Tiempo

Temp salida 90 F 32,222 °C

45 min

CONCLUSIÓN: Los procesos de humidificación pueden ayudar a disminuir los costó de energía, asegurar la cantidad de productos y disminuir el costo de mantenimiento de

Tabla.2 de condiciones del agua

los

procesos.

Los

coeficientes

de

transferencia de masas regulan la rapidez con la cual se alcanza el equilibrio además controlan el tiempo que es necesario para la difusión. Se pudo observar que cuando aumenta el flujo de aire el agua disminuye drásticamente la temperatura, aumenta

el

mientras flujo

que de

cuando agua

la

humidificación no se hace posible puesto que el aire no estará en contacto con el agua.

Se puede concluir que una pequeña cantidad de agua evaporada produce grandes efectos de enfriamiento debido a la energía que esta necesita para cambiar de estado.

ANEXOS:

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

Documento en línea (Disponible en): https://es.scribd.com/document/27192882 8/Informe-de-Humidificacion.

Libro: Treybal, R.E. Operaciones de a Transferencia de Masa. 2 edición.Mc Graw-Hill. 1981.