practica 6 torre de enfriamiento
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Practica de laboratorio de secado de la Escuela Superior de Ingenieria Quimica e Industrias Extractivas.Practica de Torres de EnfriamientoESIQIETRANSCRIPT
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS(E.S.I.Q.I.E.)
Departamento de Ingeniera Qumica Industrial
LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIONSECADO
PRACTICA No. 2:TORRE DE ENFRIAMIENTO DE AGUA( ENFRIAMIENTO DE AGUA POR HUMIDIFICACION DE AIRE)
ALUMNO:LUIS DANIEL GIL PACHECO
PROFESOR:ING. HECTOR ZAMORANO GARCIA
MXICO D.F. 17 DE SEMTIEMBRE DE 2014
OBJETIVOS:El estudiante realizara las siguientes acciones:a) Identificara las partes de que consta una torre de enfriamiento de agua por humidificacin de aire.b) Operar una torre de enfriamiento para tomar los datos experimentales correspondientesc) Efectuara clculos psicomtricos y balances de masa y energa para calcular el coeficiente volumtrico de transferencia de masa correspondiente a la torre de enfriamiento que operod) Redactara el informe tcnico de la practica realizadae) Actuar siguiendo las normas de seguridad e higiene correspondientes, asi como de participacin, trabajo operativo en equipo y honestidad.
INTRODUCCION:Los procesosde enfriamientodeagua sonalgunos delos ms antiguos desarrollados por el hombre. Por lo comn el agua se enfra exponiendo su superficie al aire se enfra exponiendo su superficie al aire. Algunos de estos procesos son lentos, como el enfriamiento del agua en la superficie de un estanque, otros son agua en la superficie de un estanque, otros son comparativamente rpidos, por ejemplo, el rociado de agua comparativamente rpida, por ejemplo, el rociado de agua hacia el aire. Todos estos procesos implican la exposicin del agua al aire en diferentes grados. Las torres de enfriamiento son columnas de gran dimetro con empaques especiales que permiten un buen contacto gas-lquido con una baja cada de presin, generalmente estn constituidas con diversos materiales como la madera, plsticos, etc. formando estructuras de puntos mltiples, tambin se emplean estructuras de aluminio, ladrillo, concreto o asbesto. El agua suele entrar por la parte superior y caer a travs de puentes y deflectores hasta la parte baja de la torre, que est conformada por un sistema abierto al aire, el cual por su parte, entra por la parte inferior, ponindose en contacto con el agua a lo largo y altode toda la torre.
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES
CORRIDA No. 1Temperatura en la torre de Enfriamiento
Temperatura de entradaTemperatura de salida
Tw1=21 CTw2=29 C
Tg1=31 CTg2=30 C
Temperatura en el tablero
TL2EntradaCorriente CalienteTL1SalidaCorriente Fra
3733
IzquierdaCentroDerechaPromedio
Velocidad (m/s)4.82.73.53.66
Temperatura (C)31.83231.531.76
Gasto Volumtrico (LPM)(Lav)30
CORRIDA No. 2Temperatura en la torre de Enfriamiento
Temperatura de entradaTemperatura de salida
Tw1=23 CTw2=26 C
Tg1=33 CTg2=28 C
Temperatura en el tablero
TL2EntradaCorriente CalienteTL1SalidaCorriente Fra
3730
IzquierdaCentroDerechaPromedio
Velocidad (m/s)5.52.93.74.03
Temperatura (C)32.232.332.932.46
Gasto Volumtrico (LPM)(Lav)38
CORRIDA No. 3Temperatura en la torre de Enfriamiento
Temperatura de entradaTemperatura de salida
Tw1=24 CTw2=24 C
Tg1=34 CTg2=26 C
Temperatura en el tablero
TL2EntradaCorriente CalienteTL1SalidaCorriente Fra
3733
IzquierdaCentroDerechaPromedio
Velocidad (m/s)5.62.93.13.86
Temperatura (C)33.43333.133.16
Gasto Volumtrico (LPM)(Lav)45
Temperatura de Bulbo Hmedo Inicial (Twinicial)=11 CTemperatura de Bulbo Seco Inicial (Tginicial)= 21 CTemperatura en el tanque de Agua=38 C
CONSTANTES DE ANTOINEABC
8.071311730.63233.426
T=C; P=mmHg
SECUENCIA DE CALCULOS:
CORRIDA No. 1
1.1- Clculo de humedades absolutas y relativas del aire a la entrada y salida de la torre de enfriamiento.
Calculo de las presiones parciales con la ecuacin de Antonie.
Calculo de las humedades de saturacin
Clculo de las humedades relativas
De tablas (Anexo 1)
Clculo de las presiones parciales con la humedad absoluta Despejar PA
Calculo de las presiones de vapor
Clculo de las humedades relativas (%YR)
1.2- Clculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 C
De tablas (Anexo 1)
(mmHg)
109.15880.0095888.1768
1512.7330.01325011.6129
2017.47330.01804015.7500
2523.68640.02420420.7466
3031.74020.03201126.7746
3542.07110.04173134.0123
4055.19280.05362442.6326
4571.70460.06791552.7886
Grafica T vs H (Anexo 2)
1.3- Clculo para el trazo de la lnea de operacin
1.4- Clculo del gasto msico terico de aire seco usado (TA)
1.5- Clculo del volumen de aire hmedo:
1.6- Calculo del gasto volumtrico
1.7- Clculo de la carga trmica transferida en la columna
1.8- Clculo del rango y acercamiento obtenidoRango: Acercamiento:
1.9- Clculo del coeficiente global volumtrico de transferencia de masa (Ky.a)
1.9.1- Considerando que la resistencia total est en el gas
Sabemos que:
1.9.2- Clculos de la lnea de operacin No. Intervalos (n)Temperatura (C)PaYHG*HG1/(HG*-HG)
03337.63440.03759630.960717.340.07341741
133.438.48780.03839631.553918.3520.075746881
233.839.35790.03920932.155519.3640.07817697
334.240.24490.04003632.765720.3760.080712093
434.641.14920.04087733.384621.3880.083356744
53542.07110.04173134.012322.40.086115467
635.443.01080.04259934.648923.4120.088992826
735.843.96850.04348135.294424.4240.091993356
836.244.94470.04437835.948925.4360.095121519
936.645.93950.04528936.612526.4480.098381637
103746.95330.04621437.285327.460.101777824
CORRIDA No. 2
1.2- Clculo de humedades absolutas y relativas del aire a la entrada y salida de la torre de enfriamiento.
Calculo de las presiones parciales con la ecuacin de Antonie.
Calculo de las humedades de saturacin
Clculo de las humedades relativas
De tablas (Anexo 1)
Clculo de las presiones parciales con la humedad absoluta Despejar PA
Calculo de las presiones de vapor
Clculo de las humedades relativas (%YR)
1.10- Clculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 C
De tablas (Anexo 1)
(mmHg)
109.15880.0095888.1768
1512.7330.01325011.6129
2017.47330.01804015.7500
2523.68640.02420420.7466
3031.74020.03201126.7746
3542.07110.04173134.0123
4055.19280.05362442.6326
4571.70460.06791552.7886
Grafica T vs H (Anexo 2)
1.11- Clculo para el trazo de la lnea de operacin
1.12- Clculo del gasto msico terico de aire seco usado (TA)
1.13- Clculo del volumen de aire hmedo:
1.14- Calculo del gasto volumtrico
1.15- Clculo de la carga trmica transferida en la columna
1.16- Clculo del rango y acercamiento obtenidoRango: Acercamiento:
1.17- Clculo del coeficiente global volumtrico de transferencia de masa (KY.a)
1.9.3- Considerando que la resistencia total est en el gas
Sabemos que:
1.9.4- Clculos de la lnea de operacin No. Intervalos (n)Temperatura (C)PaYHG*HG1/(HG*-HG)
03031.74020.03201126.774619.510.13765304
130.733.03850.03325027.711019.8830.12774615
231.434.38270.03452828.671620.2560.11882675
332.135.77400.03584529.656920.6290.11076779
432.837.21390.03720130.667421.0020.10346233
533.538.70370.03859831.703521.3750.09681977
634.240.24490.04003632.765721.7480.0907629
734.941.83900.04151633.854622.1210.08522557
835.643.48740.04303834.970522.4940.0801508
936.345.19160.04460436.113922.8670.07548926
103746.95330.04621437.285323.240.07119808
CORRIDA No. 3
1.3- Clculo de humedades absolutas y relativas del aire a la entrada y salida de la torre de enfriamiento.
Calculo de las presiones parciales con la ecuacin de Antonie.
Calculo de las humedades de saturacin
Clculo de las humedades relativas
De tablas (Anexo 1)
Clculo de las presiones parciales con la humedad absoluta Despejar PA
Calculo de las presiones de vapor
Clculo de las humedades relativas (%YR)
1.18- Clculo para graficar la curva T vs H; considerando P=585 mmHg y un rango de 10 a 45 C
De tablas (Anexo 1)
(mmHg)
109.15880.0095888.1768
1512.7330.01325011.6129
2017.47330.01804015.7500
2523.68640.02420420.7466
3031.74020.03201126.7746
3542.07110.04173134.0123
4055.19280.05362442.6326
4571.70460.06791552.7886
Grafica T vs H (Anexo 2)
1.19- Clculo para el trazo de la lnea de operacin
1.20- Clculo del gasto msico terico de aire seco usado (TA)
1.21- Clculo del volumen de aire hmedo:
1.22- Calculo del gasto volumtrico
1.23- Clculo de la carga trmica transferida en la columna
1.24- Clculo del rango y acercamiento obtenidoRango: Acercamiento:
1.25- Clculo del coeficiente global volumtrico de transferencia de masa (KY.a)
1.9.5- Considerando que la resistencia total est en el gas
Sabemos que:
1.9.6- Clculos de la lnea de operacin No. Intervalos (n)Temperatura (C)PaYHG*HG1/(HG*-HG)
03337.63440.03759630.960720.660.09708033
133.438.48780.03839631.553920.6690.0918707
233.839.35790.03920932.155520.6780.08712706
334.240.24490.04003632.765720.6870.08279025
434.641.14920.04087733.384620.6960.07881072
53542.07110.04173134.012320.7050.07514663
635.443.01080.04259934.648920.7140.07176247
735.843.96850.04348135.294420.7230.06862782
836.244.94470.04437835.948920.7320.06571654
936.645.93950.04528936.612520.7410.06300602
103746.95330.04621437.285320.750.06047659
OBSERVACIONES:
1.- Verificar y regular el gasto para la realizacin de la experimentacin2.- Verificar la velocidad del ventilador3.- Regular la Presin
CONCLUSIONES:De acuerdo a los objetivos de la prctica se determin el coeficiente volumtrico de transferencia de masa llegando a la conclusin que a mayor alejamiento va a tener un mejor coeficiente de transferencia, ya que si el alejamiento es poco va a tener un mayor coeficiente de transferencia, otro factor importante que influye es el gasto que se alimenta a la torre, ya que si se alimenta mucho gasto volumtrico se necesitara tener un mayo alejamiento.
ANEXOS: