reporte de secador rotatorio

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LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISCIPLINARIO 1 Profesor: SIXTO BERROCAL ANA MARIA Integrantes: CHAVEZ OLVERA TANIA IZEL CORTEZ HERMOSILLO HEIDER HASSAD JAIME GARCÍA RICARDO MACHADO CORTEZ AXEL MONROY LOYO JENNIFER PORTILLO ISLAS GABRIEL EDUARDO RODRIGUEZ RITO DIEGO DE JESUS Reporte 5: identificación de accesorios de tuberías e instrumentos de medición de un equipo Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

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En este ensayo se puede encontrar la manera en que industrial mente se ocupa un secador rotatorio y las funciones que este desempeña, al igual que el calculo de materia y energía que existe en el mismo.

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Page 1: Reporte de Secador Rotatorio

LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISCIPLINARIO 1

Profesor: SIXTO BERROCAL ANA MARIA

Integrantes:

CHAVEZ OLVERA TANIA IZEL

CORTEZ HERMOSILLO HEIDER HASSAD

JAIME GARCÍA RICARDO

MACHADO CORTEZ AXEL

MONROY LOYO JENNIFER

PORTILLO ISLAS GABRIEL EDUARDO

RODRIGUEZ RITO DIEGO DE JESUS

Reporte 5: identificación de accesorios de tuberías e instrumentos de medición de un equipo

GRUPO: 1353

Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Page 2: Reporte de Secador Rotatorio

INTRODUCCIÓN

La operación unitaria de secado es ampliamente utilizada en la industria química. El secado de materiales es la operación final en diversos procesos de manufactura, en algunos es parte esencial del proceso por ejemplo: en la fabricación de papel, de detergentes sintéticos, de pigmentos, de farmacéuticos etc. Otras causas por las cuales los productos se secan además de por las especificaciones del producto son: la reducción de los costos de transporte, el hacer a los productos más estables, impedir su deterioro microbiano o enzimático, facilitar su manejo y prevenir la corrosión de los equipos.

Existen diferentes métodos para desarrollar el proceso de secado, dependiendo del método a utilizar y el sólido que se pretende secar, apareciendo variables de las cuales dependerá el desarrollo del proceso.

El uso de este equipo constituye uno de los procesos más utilizados para el secado de una amplia gama de materiales a nivel industrial, esto porque es un método rápido y de bajo costo unitario cuando se trata de grandes cantidades de material.

En el secador rotatorio, el flujo de aire puede ser tanto en paralelo como a contracorriente, el material húmedo esta en continuo movimiento gracias a la rotación del secador, dejándolo caer a través de una corriente de aire caliente que circula a lo largo del tambor del secador.

Estos equipos son muy adecuados para el secado de productos granulares, la acción de volcado es beneficiosa, ya que se forma una cortina de arena expuesta perpendicular en contacto directo con el aire caliente, con lo cual se facilita la salida de la humedad desde el interior de las partículas.

En la industria química su mayor uso es el secado de sales fertilizantes, como el sulfato nitrato y fosfato de amonio, sales potásicas y fertilizantes, arenas, cemento, azúcar etc.

Principalmente en éste proceso se elimina o separa el líquido que se encuentra en una sustancia sólida, por medio de la evaporación.

GENERALIDADES

Operación unitaria

Los procesos químicos siempre pueden subdivirse en unidades básicas llamadas operaciones unitarias. Las operaciones unitarias son cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuación y/o transformación. El número de estas operaciones básicas no es muy grande y generalmente sólo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado. En cada proceso / operación unitaria se cambian las condiciones de una determinada cantidad de materia de una o más de las siguientes formas:

Page 3: Reporte de Secador Rotatorio

modificando su masa o composición

modificando el nivel o calidad de la energía que posee

modificando sus condiciones de movimiento

Secado

Podemos definir el secado como la operación unitaria que consiste en la extracción de pequeñas cantidades de un líquido volátil con el fin de reducir el contenido de este líquido en un producto. Aunque el secado se puede dar en líquidos orgánicos, el fluido más común y más estudiado es el agua. Por tanto la operación de secado es una operación de transferencia de masa de contacto gas- sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere hacia la fase gaseosa, en base al gradiente de humedad entre el sólido húmedo y la corriente gaseosa.

En el secado de sólidos, hay intercambio simultáneo de calor y masa, entre el aire del ambiente de secado y el sólido. Dos procesos ocurren simultáneamente cuando un sólido húmedo es sometido a un secador térmico.

1.- Hay transferencia de energía (calor) de los alrededores para evaporar la humedad de la superficie.

2.- Hay transferencia de la humedad interna hacia la superficie del sólido.

De estos dos procesos dependerá la rapidez con la cual el secado se lleve a cabo.

Existen varios tipos de operaciones de secado, que se diferencian entre sí por la metodología seguida en el procedimiento de secado; puede ser por eliminación de agua de una solución mediante el proceso de ebullición en ausencia de aire; también puede ser por eliminación de agua mediante adsorción de un sólido, y por reducción del contenido de líquido en un sólido, hasta un valor determinado mediante evaporación en presencia de un gas

Las operaciones de secado pueden clasificarse ampliamente según que sean por lotes o continúas. Estos términos pueden aplicarse específicamente desde el punto de vista de la sustancia que está secando.

El equipo de secado, puede ser tan sencillo como un soplador con una resistencia adaptada, o tan complejo como un secador rotatorio.

Secador rotatorio

En general, un secador rotatorio consta de un cilindro hueco que gira sobre su eje, con una ligera inclinación, para permitir el desliz de los sólidos a secar hacia la boca de salida. Se alimentan por la boca de entrada y por la boca de salida se alimenta el gas caliente, que habrá de secar a contracorriente el sólido que se desliza despacio hacia la salida, a medida que se va secando.

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El método de calentamiento es por contacto indirecto a través de la pared del cilindro que se calienta por el paso de los gases.

Las partículas atraviesan una sección relativamente corta, a medida que se deslizan, mientras su humedad disminuye de la misma manera en que descienden.

Psicrometría

Psicrometría es una palabra que impresiona, y se define como la medición del contenido de humedad del aire. Ampliando la definición a términos más técnicos, psicrometría es la ciencia que involucra las propiedades termo-dinámicas del aire húmedo, y el efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y el confort humano. Ampliando aún más, incluiríamos el método de controlarlas propiedades térmicas del aire húmedo. Lo anterior, se puede llevar a cabo a través del uso de tablas psicométricas o de la carta psicométrica.

Humedad absoluta

El término "humedad absoluta" (ha), se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen. Esta unidad de volumen, generalmente es un espacio de un metro cúbico (o un pie cúbico). En este espacio, normalmente hay aire también, aunque no necesariamente. La humedad relativa está basada en la humedad absoluta, bajo las condiciones establecidas; es decir, la humedad relativa es una comparación con la humedad absoluta a la misma temperatura, si el vapor de agua está saturado

Humedad relativa

La humedad relativa (hr), es un término utilizado para expresar la cantidad de humedad en una muestra dada de aire, en comparación con la cantidad de humedad que el aire tendría, estando totalmente saturado y a la misma temperatura de la muestra. La humedad relativa se expresa en porciento

Temperatura de bulbo seco

La temperatura de bulbo seco, o simplemente temperatura seca, mide la temperatura del aire sin considerar factores ambientales como la radiación, la humedad o el movimiento del aire, los cuales tienen el potencial de afectar significativamente la sensación térmica.

Uno de los instrumentos más empleados para medir la temperatura seca es el termómetro de mercurio, el cual consiste en un delgado tubo de vidrio cuya base, con forma de bulbo, contiene un depósito de este metal semilíquido. El conjunto se encuentra herméticamente sellado para mantener un vacío parcial en su interior. Gracias a su gran capacidad de dilatación el mercurio asciende por el tubo conforme aumenta la temperatura, haciendo posible la medición de esta última mediante una escala graduada. El termómetro de mercurio se expone directamente al aire, pero se protege de la humedad y de la radiación solar. Debido a que el mercurio es de color blanco brillante, por otro lado, se considera

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lo suficientemente reflectante para evitar casi por completo la absorción del calor radiado por los elementos del entorno. Cuando se cumplen todas estas condiciones, el termómetro de mercurio indica de manera relativamente precisa la temperatura seca del aire.

Temperatura de bulbo húmedo

La temperatura de bulbo húmedo, o simplemente temperatura húmeda, representa una forma de medir el calor en un sistema en el que interactúan un gas y un vapor, generalmente aire y vapor de agua. En el campo de la meteorología, dicho en términos más llanos, es un valor de temperatura que toma en cuenta el efecto de la humedad ambiental y el correspondiente potencial de evaporación.

Generalmente la temperatura de bulbo húmedo se mide mediante un termómetro normal ubicado a la sombra, pero con su bulbo envuelto por una mecha de algodón (o un material poroso y absorbente similar) cuya parte inferior se encuentra sumergida en un recipiente con agua. Con ayuda de un ventilador el sistema se expone a un flujo constante de aire de aproximadamente 3 m/s, lo cual provoca que el agua que asciende por capilaridad a lo largo de la mecha se evapore con relativa facilidad. Los procesos de evaporación generan absorción de calor, lo cual hace que el bulbo se enfríe paulatinamente. La temperatura del bulbo desciende hasta que el aire que lo envuelve (contenido en los poros de la mecha) se satura por completo. Se obtiene entonces, en el termómetro, un valor que representa la temperatura de bulbo húmedo.

Saturación adiabática

El concepto de saturación adiabática describe un caso especial de saturación de aire, en el que la temperatura final del aire saturado es exactamente igual a la del agua de alimentación

Volumen húmedo

El volumen específico húmedo es el volumen que corresponde a 1 Kg de aire seco más los X kg de vapor de agua que le acompañan en el aire húmedo a la temperatura y presión de éste.

Entalpía

Entalpía es una magnitud termodinámica, simbolizada con la letra H mayúscula, cuya variación expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.

En palabras más concretas, es una función de estado de la termodinámica donde la variación permite expresar la cantidad de calor puesto en juego durante una transformación isobárica (es decir, a presión constante) en un sistema termodinámico (teniendo en cuenta que todo objeto conocido puede ser entendido como un sistema termodinámico), transformación en el curso de la cual se puede recibir o

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aportar energía (por ejemplo la utilizada para un trabajo mecánico). En este sentido la entalpía es numéricamente igual al calor intercambiado con el ambiente exterior al sistema en cuestión.

Convección.

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.

DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES REALIZADAS

Procedimiento de la operación del secador rotatorio.

1. Antes de iniciar se verificó que el secador rotatorio (incluido el intercambiador de calor) estuviera conectado a todos los servicios necesarios; aire comprimido, vapor así como los retornos de cada uno de estos.

2. Al iniciar primeramente se abrió la válvula de aire comprimido que alimenta a los dos dispositivos.

3. Así mismo se abrió la válvula de vapor que alimenta el intercambiador de calor.

4. Al estar ya el flujo de los servicios en operación se esperó a que se estabilizaran las condiciones de presión y temperatura en las entradas de los dos dispositivos.

5. Una vez estabilizadas las condiciones del intercambiador de calor se prosiguió a realizar las mediciones de temperatura de bulbo húmedo y temperatura de bulbo seco a la salida y entrada del secador rotatorio.

6. Así también se realizaron las mediciones en el “annubar” antes de encender el secador rotatorio para posteriormente poder determinar el flujo másico de aire que circulaba por este.

7. Al tener ya conocidas las condiciones del secador rotatorio y del intercambiador de calor se realizó la medición de flujo másico del condensado a la salida del intercambiador. Para ello se midió el tiempo con el cual se llenaba una probeta de 2L con el condensado procedente de la salida del mismo. A partir de este tiempo se obtuvo el flujo másico. Este procedimiento se realizó tres veces con el fin de obtener un promedio y tener una medida mas precisa del vapor que fluía por el intercambiador de calor.

8. Al estar estabilizadas las condiciones del intercambiador de calor y al haber realizado las mediciones pertinentes en cada uno de los dispositivos se procedió a realizar el secado de la

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arena. Con ayuda de un cronómetro se empezó a medir el tiempo en el que tardaría la operación en realizarse.

9. Inicialmente se encendió el secador rotatorio y se volvieron a realizar mediciones de temperatura de bulbo húmedo y temperatura de bulbo seco a la entrada y salida de este.

10. Para realizar el secado se obtuvo una muestra de arena seca (aproximadamente de 5 kilogramos).

11. Dicha muestra fue pesada con ayuda de una báscula (previamente balanceada) para conocer el total de la masa que se estaba trabajando en el dispositivo.

12. A esta masa se le agregó una cierta cantidad de agua (250 ml) con el fin de humedecerla. Así mismo esta fue segmentada en 5 raciones aproximadamente iguales para tener un mejor control de la cantidad de materia que se hizo pasar por el secador.

13. De esta arena húmeda se obtuvieron tres muestras pequeñas, en vidrios de reloj, para conocer la cantidad aproximada de agua que estaba contenida en la muestra de arena (PROCEDIMIENTO DE LAS MUESTRAS)

14. A través del secador rotatorio se hizo pasar toda la muestra de arena húmeda (la muestra inicial de aprox. 5 kilogramos). Esto se hizo de manera seccionada vertiendo ración por ración (de las 5 en que se había dividido).

15. Antes de la primera, tercera y quinta ración se determinaron de nuevo las temperaturas del bulbo húmedo y del bulbo seco en la entrada y salida del secador rotatorio.

16. Para determinar el flujo másico de la arena húmeda a través del secador rotatorio se midió el tiempo en el cual terminó de vaciarse la muestra total de arena a este.

17. Una vez que la arena, ya seca, salía del intercambiador, se volvió a medir la temperatura de esta así como se obtuvieron otras tres muestras en vidrios de reloj con el fin de conocer el contenido de agua dentro de las muestras de arena.

18. Al finalizar el secado, se volvió a pesar el total de arena en la báscula para conocer el total de arena que se obtuvo en el proceso y que así se tuviera la certeza de que no faltaba materia que pudiese haber quedado retenida en el secador.

19. Al finalizar la experimentación se apagó el secador así como se cerraron todas las válvulas de los servicios que alimentaban al equipo.

Procedimiento de la determinación de agua en las muestras.

1. Antes de realizar el secado se obtuvieron tres muestras en vidrios de reloj.

Page 8: Reporte de Secador Rotatorio

2. Cada una de estas muestras fue pesada con ayuda de una balanza analítica con el fin de conocer la cantidad de materia que contenía cada una.

3. Una vez pesada las muestras fueron llevadas a una estufa para eliminar el contenido de agua. Las muestras fueron introducidas en la estufa durante 10 minutos. Cabe mencionar que la estufa se encontraba a una temperatura de aproximadamente 90 grados centígrados.

4. Una vez eliminada el agua en la arena, las muestras se volvieron a pesar.

5. A partir de dicha diferencia de pesos se pudo obtener la cantidad aproximada de agua que estaba contenida en cada una de las muestras de arena húmeda.

6. Este procedimiento arrojó un valor para cada una de las muestras, dichos resultados fueron promediados para así obtener la cantidad de agua que estaba contenida en la muestra total de arena húmeda.

El procedimiento de la determinación del agua contenida en las muestras se realizó dos veces, es decir, con la arena húmeda antes de ser llevada al secador rotatorio y con la arena “seca”, la cual ya había pasado a través del secador rotatorio. Este procedimiento se realizo con el fin de determinar el agua contenida en la arena antes y después de su paso por el secador para así conocer la cantidad de agua que fue “eliminada” de la arena durante el proceso de secado.

Todos los resultados y mediciones obtenidos durante la presente experimentación se encuentran reportados posteriormente.

RESULTADOS

Intercambiador de calor

Temperatura de entrada (°C) Temperatura de salida (°C)Temperatura bulbo húmedo

24 Temperatura bulbo húmedo

27.2

Temperatura bulbo seco

55 Temperatura bulbo seco

79

Presión del intercambiador 1.3 Kg/cm2

Secador

Presión del secador: 4 psi = 0.25 Kg/cm2

Temperatura del secador: 80 °C

Page 9: Reporte de Secador Rotatorio

Volumen de condensado (L)

Tiempo de “recolección”

.188 3 minutos .2 3 minutos .2 3 minutos

Masa de gravilla 5kilos

Cantidad de agua adicionada 100ml

Temperatura de gravilla húmeda 26 °C

Temperatura a la entrada:

temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

Temperatura promedio

temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

Consideración de las tres mediciones presentadas anteriormente

Temperatura después de la primera alimentación al secador

temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

Temperatura después de la tercera alimentación al secador

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temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

Temperatura promedio de proceso durante la alimentación al secador

temperatura bulbo seco

temperatura bulbo húmedo

Considerando las temperaturas reportas durante la alimentación del secador

Temperatura de la arena a la salida del secador: 37°C

Masa de la gravilla a la salida del secador: 4 kilos 800 gramos

Tiempo de proceso 9 minutos después de la última alimentación, 12 minutos para detener el proceso sin más salida arena.

Estime la humedad absoluta del aire de entrada y del aire de salida.

Tomando las mediciones de bulbo húmedo y bulbo seco en la entrada del secador y las mediciones correspondientes de temperatura durante la alimentación al secador se realizaron las operaciones correspondientes para obtener un promedio de dichas mediciones cuyo resultado fue:

Valores de entrada Valores de salida

Con estas mediciones se puede obtener el valor de la humedad absoluta utilizando la carta psicométrica la cual se anexa al final del presente informe, pero para entrar a la carta se usaron valores redondeados de los valores obtenidos en el promedio por lo tanto los valores utilizados son:

temperatura bulbo secotemperatura bulbo húmedo

temperatura bulbo secotemperatura bulbo húmedo

temperatura bulbo secotemperatura bulbo húmedo

temperatura bulbo secotemperatura bulbo húmedo

Page 11: Reporte de Secador Rotatorio

Valores de entrada valores de salida

La humedad absoluta del aire a la entrada del secador es de: vapor de agua/kg de aire seco

La humedad del aire a la salida del secador es de: de vapor de agua/kg de aire seco.

Calculando

a) El calor perdido por convección en el secador considerando el calor especifico de la gravilla como 0.22 cal/ g °C

EL CALOR PERDIDO POR CONVECCIÓN EN EL SECADOR

QARENA + QAIRE = QPERDIDO.

QARENA= m ∆H

∆H=H salida−H entrada

Tenemos que para la Entalpía del sólido (arena):

∆ H s=[Cps (T s−T o )+x Cpw (T s−T o ) ]SALIDA−[Cp s (T s−To )+ xCpw (T s−T o ) ]ENTRADA

Donde:

Cps= capacidad calorífica de la arena. (0.22 cal/gr oC )

Cpw= capacidad calorífica del agua. (1 cal/gr oC)

Ts = Temperatura del sólido. (26oC a la entrada y 37ºC a la salida)

To= Temperatura referente a la que se encuentra la carta. (0oC)

Xr= humedad real del sólido. (¿? gr de H2O/ gr de arena)

Page 12: Reporte de Secador Rotatorio

Por lo tanto...

Qarena=˙m¿ [Cp s (T s−To )+ xCpw (T s−T o ) ]SALIDA−[Cps (T s−T o )+x Cpw (T s−To ) ]}ENTRADA¿

Tiempo tot al empleadoenel proceso=¿

Para poder calcular la entalpía de la arena es necesario calcular primeramente la humedad real de ésta

Para el calor de la arena húmeda:

Tiempo total empleadoenel proceso=12min× 1h60min

=0.2h

« Secado de la arena en la estufa »

Vidrio de reloj

Masa del vidrio de reloj (g)

Masa de la arena “húmeda” + reloj de vidrio(g)

Masa arena “húmeda”. (g)

Masa arena “húmeda” secada. (g)

Masa arena “seca”(g)

Masa arena secada(g)

1 35.7 69.3g 33.8g2 32.9 68.2g 35.3g3 33.2 72.7g 39.5g

Promedio de agua extraída a la arena húmeda: X=()g3

=g

Cantidad de agua en la arena húmeda:

PorcientoH 2O=X

Promediomasadearenahúmedax 100=3 ( )

❑ x100=¿

Xr =

Page 13: Reporte de Secador Rotatorio

Con el dato del porcentaje de humedad real del sólido calculado procedemos a calcular la cantidad de agua masa que contenía la arena húmeda antes de secarla.

100% - 5000g arena húmeda

% - Xr

Resolviendo la regla de tres anterior, obtenemos para Xr

Xr=gr de H2Ogr dearena

Sustituyendo los valores que anteriormente ya conocíamos y sustituyendo el valor de Xr en la ecuación

∆ H arena=[Cps (T s−T o )+x Cpw (T s−T o ) ]SALIDA−[Cp s (T s−T o )+ xCpw (T s−T o ) ]ENTRADA

Obtenemos

H arena=cal

gr de arena

Qarena=m ∆H arena

Qarena=calh

Qarena=kJh

El resultado anterior representa el calor que la arena gana por hora, por lo tanto, para conocer el calor total ganado por la arena en el tiempo en el cual llevamos a cabo la experimentación, tenemos que multiplicarlo por el tiempo de trabajo que fueron 0.2h:

Qarena=kJ

Para Qaire, tenemos que…

Qaire=m ∆ H

Donde

∆H=H salida−H entrada

Page 14: Reporte de Secador Rotatorio

m=Flujomásico

Temperaturas a la entrada:

T bs=°C

T bh=°C

Temperaturas a la salida:

T bs=°C

T bh=°C

Leyendo los valores de entalpía, con ayuda de la carta psicométrica, correspondientes para cada temperatura de bulbo seco y húmedo a la entrada y a la salida, y haciendo las interpolaciones necesarias, tenemos que…

H entrada=KJ

Kg aire seco

H salida=KJ

Kgaire seco

Para obtener el flujo másico del aire:

m=W n=0.127 SN D 2√ ρf √hn

En donde:

W n=Flujomásico

S=Coeficiente dedescarga para diametrode 12∈¿0.53

N=Factor decorrelación delmanometro paramercurio=10440

D=Diametro=0.622

ρ f=Densidad del aire ala temperatura y presiónde trabajo

hn=Presióndiferencial en∈Hg=4

Para obtener ρ f , se emplea la ecuación:

Page 15: Reporte de Secador Rotatorio

ρ f=[( 11.33+P14.692 )( 520

460+° F )] ρ1

Donde:

P=presiónde trabajomanometrica=0.25 kgcm2 =3.5526 lb

¿2

ρ1=Peso especifico delaire=0.0764 lbft3

° F=Temperatura del aire=79 ° C=174.2° F

Haciendo las conversiones pertinentes y sustituyendo valores:

ρ f=lbft3

Sustituyendo el valor de ρ f en la ecuación del flujo másico:

m=W n=lbh

= kgh

Qaire=m ∆ H=KJh

Qaire=KJh

El resultado anterior representa el calor que el aire pierde por hora, por lo tanto, para conocer el calor total perdido del aire en el tiempo en el cual llevamos a cabo la experimentación, tenemos de igual manera que multiplicarlo por nuestro tiempo de trabajo que fue de 0.2 horas.

Qaire=kJ

Por lo tanto, el calor perdido por convección en el secador resulta

Q perdido = Q arena + Q aire

Q perdido = Escriba aquí laecuación .

Q perdido = kJ

Page 16: Reporte de Secador Rotatorio

b) Pérdidas de calor en todo el sistema.

Dado que el balance de energía en el sistema se puede escribir de la siguiente forma:

Qintercambiador=Q secador

Y tomando en cuenta cada una de las corrientes que se tienen en los equipos:

Qvap+Qaire=Qaire+Qarena

Del intercambiador de calor tenemos que:

Qintercambiador=Q vap+Qaire

QT=m [H salida−H entrada]vapor+m [H salida−H entrada]aire

Para el flujo másico del vapor:

Promedio del flujo volumétrico: ¿Lh

mvap= ˙ρV= kgh

La entalpía del vapor

De las tablas de vapor saturado, se obtiene el siguiente valor de entalpía con base en la presión absoluta:

P|¿|=Pman+Patm ¿

P|¿|=102.5 kPa ¿

A partir de la interpolación de valores reportados en la literatura:

Presión [kPa] Hv ¿

101.33 2676.0

102.5 2676.9

108.78 2682.2

Vapor de salida (condensado)

A partir de la interpolación de valores reportados en la literatura a la misma presión pero considerando la entalpía de líquido saturado:

Page 17: Reporte de Secador Rotatorio

Presión [kPa] Hl ¿

101.33 419.1

102.5 420.4

108.78 427.5

La entalpía del aire

Dadas las respectivas interpolaciones:

Haire E=kJkg

;H aireS=kJkg

QT=kJkg

Finalmente tenemos el calor del secador rotatorio calculado en a) de kJ/kg

Por lo que el calor perdido en el sistema es de kJ/kg

c) La cantidad de vapor requerida en kg/h, si el sistema fuera totalmente adiabático.

Q vapor = Q aire

m ΔH =m ΔH

m vapor = (m ΔH aire)/(ΔH vapor)

Flujo másico del aire

Wn =0.127SND2√ ρf √hn

Tomando valores ya calculados en los incisos anteriores tenemos que

Wn= kg/h

H (aire, entrada)= KJ/ (Kg aire seco)

H (aire, salida)= KJ/ (Kg aire seco)

Para la entalpia de vapor se entra a las tablas de vapor con la presión absoluta

Presión manométrica de trabajo 1.3 kg/cm2 ¿127.49 kPa

Presión atmosférica: 585 mmHg =78 KPa

Page 18: Reporte de Secador Rotatorio

Presión absoluta = 127.49 + 78=205.49 KPa

Interpolación para obtener entalpia del vapor (datos obtenidos de tablas de vapor)

Presión Kpa Entalpia KJ/KG198.54 2202.2205.49 2199.1211.45 2196.6

Sustituyendo valores en la ecuación para obtener el flujo másico del vapor tenemos

Flujo másico del vapor = kg/h