Opus 3he54
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- Words: 1,085
- Pages: 11
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
.
Se va a soplar a través del rociador una cantidad de aire de
a
,
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: (
)
(
Para hallar el valor de (
)
: )
( (
Reemplazando
en la siguiente expresión se puede obtener
) ) :
(
)(
)
(
) (
)
(
( (
)
) )
Usando un programa de Excel obtenemos
: Donde: mmHg P (Kpa) φ L´ Tl1 Tl2 Tg1 λo A1 B1 C1 A2 B2 C2 L 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 A B Mb/Ma
Ps T1 Ps T2 Pa Y´ Ys´ Hs´ Hp Vh´ Ch´ H´ Tr
H´ 49,667733 51,895147 54,12256 56,349974 58,577387 60,804801 63,032214 65,259628 67,487041 69,714455 71,941869 74,169282 76,396696 78,624109 80,851523 83,078936 85,30635 87,533763 89,761177 91,98859
Tl 22,8 23,633333 24,466667 25,3 26,133333 26,966667 27,8 28,633333 29,466667 30,3 31,133333 31,966667 32,8 33,633333 34,466667 35,3 36,133333 36,966667 37,8 38,633333
2,658691739 2,631230147
Ps
22,1 22,16734928 22,30087455 22,48719853 22,71531694 22,9761973 23,26243735 23,56797744 23,88786068 24,21803439 24,5551866 24,89661186 25,24010156 25,58385429 25,92640276 26,26655412 26,60334129 26,93598316 27,2638521 27,58644726
1,6081044
2,6586917 Gs min
1,549219676 0,010811162 βmin 0,01878748 G´s 69,94973693 0,575445041 0,950945028 1,023741739 49,66773314 13,5253676
Tg
28,97 1,8723 1,0035
Y´ 0,0108112 0,01166 0,012482 0,0132825 0,0140659 0,0148357 0,0155949 0,016346 0,0170909 0,0178313 0,0185684 0,0193035 0,0200373 0,0207707 0,0215042 0,0222383 0,0229734 0,0237098 0,0244479 0,0251878
2,760687 5026,0988
Ti 22,8 23,633333 24,466667 25,3 26,133333 26,966667 27,8 28,633333 29,466667 30,3 31,133333 31,966667 32,8 33,633333 34,466667 35,3 36,133333 36,966667 37,8 38,633333
1802,718717
Ts H´s
35,43261297 143,8086338
H´2 Tg2 Y´2
103,1256581 29,1092083 0,028919181
Kya
0,18
Hi 72,818528 76,350089 80,013563 83,814974 87,760634 91,857148 96,111437 100,53076 105,12271 109,89528 114,85683 120,01618 125,38255 130,96566 136,77574 142,82355 149,12042 155,67831 162,50982 169,62825
Pa 1,5492197 1,6686152 1,7839356 1,8959515 2,005296 2,1124882 2,2179528 2,3220369 2,4250241 2,527146 2,6285914 2,7295143 2,8300403 2,9302714 3,0302908 3,1301657 3,2299506 3,3296893 3,4294171 3,5291619
Ps 2,6586917 2,6696174 2,6913945 2,7220419 2,7599785 2,8039288 2,8528534 2,9058976 2,9623523 3,0216247 3,0832152 3,1466996 3,2117154 3,2779508 3,3451357 3,4130352 3,4814435 3,5501795 3,6190833 3,6880129
φ 0,5827 0,6250391 0,6628295 0,6965181 0,7265622 0,7534029 0,7774507 0,7990773 0,8186144 0,8363534 0,8525488 0,8674213 0,8811616 0,8939339 0,9058798 0,9171208 0,9277619 0,9378932 0,9475928 0,9569277
94,216004 39,466667 96,443418 40,3 98,670831 41,133333 100,89824 41,966667 103,12566 42,8
27,90337271 28,21431949 28,51905072 28,81738941 29,1092083
Ts
Ps
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
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35,43258 35,43260 1 35,43260 9 35,43261 2 35,43261 3 35,43261 3
5,75603 5,756030 2
0,0259296 39,466667 177,04766 3,6289456 3,7568416 0,0266736 40,3 184,78293 3,7287853 3,8254564 0,0274198 41,133333 192,84978 3,828694 3,8937555 0,0281683 41,966667 201,26487 3,9286815 3,9616477 0,0289192 42,8 210,04588 4,0287546 4,0290507
Y´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 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
H´s 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 7 143,808 143,8084 143,8085 5 143,8086 1 143,8086 3 143,8086 4 143,8086 5
dHs/dTs 4,544492 8
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
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1,50E+00
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6,47E-01
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4,04E-02
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35,42265557
1,57E-02
35,4287526
6,10E-03
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2,36E-03
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9,17E-04
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1,38E-04
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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
0,9659565 0,9747295 0,9832908 0,9916787 0,9999265
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
.
Se va a soplar a través del rociador una cantidad de aire de
a
,
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: (
)
(
Para hallar el valor de (
)
: )
( (
Reemplazando
en la siguiente expresión se puede obtener
) ) :
(
)(
)
(
) (
)
(
( (
)
) )
Usando un programa de Excel obtenemos
: Donde: mmHg P (Kpa) φ L´ Tl1 Tl2 Tg1 λo A1 B1 C1 A2 B2 C2 L 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 A B Mb/Ma
Ps T1 Ps T2 Pa Y´ Ys´ Hs´ Hp Vh´ Ch´ H´ Tr
H´ 49,667733 51,895147 54,12256 56,349974 58,577387 60,804801 63,032214 65,259628 67,487041 69,714455 71,941869 74,169282 76,396696 78,624109 80,851523 83,078936 85,30635 87,533763 89,761177 91,98859
Tl 22,8 23,633333 24,466667 25,3 26,133333 26,966667 27,8 28,633333 29,466667 30,3 31,133333 31,966667 32,8 33,633333 34,466667 35,3 36,133333 36,966667 37,8 38,633333
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Ps
22,1 22,16734928 22,30087455 22,48719853 22,71531694 22,9761973 23,26243735 23,56797744 23,88786068 24,21803439 24,5551866 24,89661186 25,24010156 25,58385429 25,92640276 26,26655412 26,60334129 26,93598316 27,2638521 27,58644726
1,6081044
2,6586917 Gs min
1,549219676 0,010811162 βmin 0,01878748 G´s 69,94973693 0,575445041 0,950945028 1,023741739 49,66773314 13,5253676
Tg
28,97 1,8723 1,0035
Y´ 0,0108112 0,01166 0,012482 0,0132825 0,0140659 0,0148357 0,0155949 0,016346 0,0170909 0,0178313 0,0185684 0,0193035 0,0200373 0,0207707 0,0215042 0,0222383 0,0229734 0,0237098 0,0244479 0,0251878
2,760687 5026,0988
Ti 22,8 23,633333 24,466667 25,3 26,133333 26,966667 27,8 28,633333 29,466667 30,3 31,133333 31,966667 32,8 33,633333 34,466667 35,3 36,133333 36,966667 37,8 38,633333
1802,718717
Ts H´s
35,43261297 143,8086338
H´2 Tg2 Y´2
103,1256581 29,1092083 0,028919181
Kya
0,18
Hi 72,818528 76,350089 80,013563 83,814974 87,760634 91,857148 96,111437 100,53076 105,12271 109,89528 114,85683 120,01618 125,38255 130,96566 136,77574 142,82355 149,12042 155,67831 162,50982 169,62825
Pa 1,5492197 1,6686152 1,7839356 1,8959515 2,005296 2,1124882 2,2179528 2,3220369 2,4250241 2,527146 2,6285914 2,7295143 2,8300403 2,9302714 3,0302908 3,1301657 3,2299506 3,3296893 3,4294171 3,5291619
Ps 2,6586917 2,6696174 2,6913945 2,7220419 2,7599785 2,8039288 2,8528534 2,9058976 2,9623523 3,0216247 3,0832152 3,1466996 3,2117154 3,2779508 3,3451357 3,4130352 3,4814435 3,5501795 3,6190833 3,6880129
φ 0,5827 0,6250391 0,6628295 0,6965181 0,7265622 0,7534029 0,7774507 0,7990773 0,8186144 0,8363534 0,8525488 0,8674213 0,8811616 0,8939339 0,9058798 0,9171208 0,9277619 0,9378932 0,9475928 0,9569277
94,216004 39,466667 96,443418 40,3 98,670831 41,133333 100,89824 41,966667 103,12566 42,8
27,90337271 28,21431949 28,51905072 28,81738941 29,1092083
Ts
Ps
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
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
35,43258 35,43260 1 35,43260 9 35,43261 2 35,43261 3 35,43261 3
5,75603 5,756030 2
0,0259296 39,466667 177,04766 3,6289456 3,7568416 0,0266736 40,3 184,78293 3,7287853 3,8254564 0,0274198 41,133333 192,84978 3,828694 3,8937555 0,0281683 41,966667 201,26487 3,9286815 3,9616477 0,0289192 42,8 210,04588 4,0287546 4,0290507
Y´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 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
H´s 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 7 143,808 143,8084 143,8085 5 143,8086 1 143,8086 3 143,8086 4 143,8086 5
dHs/dTs 4,544492 8
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
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35,42265557
1,57E-02
35,4287526
6,10E-03
35,43111691
2,36E-03
35,43203351
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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
0,9659565 0,9747295 0,9832908 0,9916787 0,9999265
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
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