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• Jorge Muñoz

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Secado 1. Se va a llevar a cabo una prueba de secado de laboratorio sobre una muestra de 0.1 m2 de un material fibroso laminado. La muestra se suspendió de una balanza; se sellaron sus lados y el secado tuvo lugar desde las dos caras mas grande. El aire tenia una temperatura de bulbo seco de 65 °C, temperatura de bulbo húmedo de 29 °C; su velocidad fue 1.5 m/s a través de la muestra. Luego la muestra se seco en un horno a 110 °C; la masa seca fue de 3.765 Kg. a) Grafique la curva de rapidez de secado b) Sise emplean 8.6 horas para secar las mismas hojas de 20 % (base húmeda) utilizando aire de la misma temperatura y humedad, pero con una velocidad del aire 50 % mayor. Calcular la humedad final (en base húmeda) supóngase que la humedad critica permanece constante.

Tiempo, h 0.0 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6

Masa, Kg 4.820 4.807 4.785 4.749 4.674 4.638 4.565 4.491 4.416 4.341

Tiempo, h 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 5.4 5.8 6.0 6.5

Masa, Kg 4.269 4.206 4.150 4.130 4.057 4.015 3.979 3.946 3.933 3.905

Tiempo, h 7.0 7.5 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 14.0 16.0

Masa, Kg 3.885 3.871 3.859 3.842 3.832 3.825 3.821 3.819 3.819

2. Un secador continuo a contracorriente fue diseñado para secar 800 lb de sólido poroso húmedo por hora desde 140% de humedad hasta 20% ambos en base seca. Se utiliza aire a una temperatura de bulbo seco de 120ºF y una temperatura de bulbo húmedo de 70ºF. La humedad de salida es de 0,012. El contenido de humedad promedio de equilibrio es de 5% del peso seco. El contenido de humedad total (base seca) en el punto crítico es de 40%. Se supone que la reserva permanecerá a una temperatura de 3 °F por encima de la temperatura de bulbo húmedo del aire por todo el secador. El coeficiente de transferencia de calor es de 12 BTU/pie2.h.ºF. El área expuesta al aire es de 1,1 pie2/lb sólido seco. Calcular la velocidad de secado en el período constante y el tiempo de secado.

3. Una muestra de un material en forma de placa, poroso, manufacturado, de origen mineral se secó por ambos lados mediante la circulación tangencial de aire en un secador de laboratorio. La muestra era cuadrada de 0.3 m de lado, 6 mm de espesor; los lados estaban sellados. La velocidad del aire sobre la superficie fue de 3 m/s, su temperatura de bulbo seco fue 52 ºC y su temperatura de bulbo húmedo, 21 ºC. No hubo efectos por radiación. El sólido perdió humedad a una rapidez constante 7.5(x10-5) kg/s hasta que se alcanzó el contenido critico de humedad, 15% (base húmeda). En el periodo decreciente de la rapidez, la rapidez de evaporación decayó linealmente con el contenido de humedad hasta que la muestra se secó. La humedad en el equilibrio se puede despreciar. El peso seco de la plancha fue de 1.8 kg. a) Calcule la humedad final en base seca y húmeda si el tiempo para secar las hojas de este material de 0.6 por 1.2 m por 12 mm de espesor, por los dos lados, desde 25% (BH) es de 3,24 horas; se utilizará aire a la temperatura de bulbo seco, 66 ºC, pero de la misma humedad absoluta; a una velocidad lineal sobre la hoja de 5 m/s. Supóngase que no hay cambio en la humedad critica al cambiar las condiciones de secado.

4. Una muestra de un material en forma de placa, poroso, manufacturado, de origen mineral se secó por ambos lados mediante la circulación tangencial de aire en un secador de laboratorio. La muestra era cuadrada de 0.3 m de lado, 6 mm de espesor; los lados estaban sellados. La velocidad del aire sobre la superficie fue de 3 m/s, su temperatura de bulbo seco fue 52 °C y su temperatura de bulbo húmedo, 21 °C. No hubo efectos por radiación. El sólido perdió humedad a una rapidez constante 7.5(x10-5) kg/s hasta que se alcanzó el contenido critico de humedad, 15% (base húmeda). En el periodo decreciente de la rapidez, la rapidez de evaporación decayó linealmente con el contenido de humedad hasta que la muestra se secó. La humedad en el equilibrio se puede despreciar. El peso seco de la plancha fue de 1.8 kg. a) Calcule el tiempo para secar las hojas de este material de 0.6 por 1.2 m por 12 mm de espesor, por los dos lados, desde 25 hasta 2% de humedad (base húmeda); se utilizará aire a la temperatura de bulbo seco, 66 ºC, pero de la misma humedad absoluta; a una velocidad lineal sobre la hoja de 5 m/s. Supóngase que no hay cambio en la humedad critica al cambiar las condiciones de secado.

5. Una lámina con un peso húmedo de 5 Kg contiene originalmente 50 % de humedad. La lamina es de 600 x 600 x 75 mm; el contenido de la humedad en equilibrio es del 5 % del peso total cuando se pone en contacto con aire frio a 20 °C y 20 % humedad. Calcular: a) El tiempo de secado para secar solo por el lado superior de la lamina hasta 15 % de humedad. b) Si se calienta el aire hasta una temperatura de 60 °C, manteniendo la humedad absoluta, calcular el tiempo de secado. c) Si se cambia la forma de secado, y el proceso es por ambas caras, determinar el tiempo de secado, para las condiciones iniciales del aire, 20 °C y 20 % humedad. Datos velocidad secado para secado de una cara Peso lamina húmeda, (Kg) Velocidad secado, (Kg/h. m2)

9.1

7.2

5.3

4.2

3.3

2.9

2.7

4-9

4-9

4.4

3.9

3.4

2.0

1.0