SECADO EJERCICIOS
SECADO EJERCICIOSEJERCICIO 01 : Un secador rotatorio que trabaja
a presin atmosfrica seca 10 toneladas de al da de grano hmedo a
70F, desde un contenido de humedad del 10% hasta el 1%. El aire
fluye a contra flujo sobre el grano, entra a una temperatura de
bulbo seco a 225F y una temperatura de bulbo hmedo a 110F y sale a
125F bulbo seco. a)La humedad del aire que entra del que sale.La
humedad absoluta que entra, se calcula con los datos que nos dan,
de temperatura de bulbo seco y bulbo hmedo. En el punto donde se
cruzan, seguimos la lnea horizontal hasta llegar a los valores de
humedad absoluta que nos da:
Habs que entra= 0.0315 Lb agua/ Lb As.Para la humedad absoluta
en la salida, hacemos lo mismo pero con los valores que nos
proporcionan en la salida, por lo tanto nos queda.. Hbs en la
salida: 0.094.
b)La eliminacin de agua en libras por hora.Para este inciso
realizamos un balance de la siguiente manera:H2O entra del cereal
H2O sale del cereal = 1 tonelada 0.1 Toneladas.0.9 toneladas/da.900
Kg H2O/ dia(1 dia/ 24 hrs)(2.204 lb/ 1 kg)82.65 lb H2O/ hr.
c)La salida del producto en libras por da.Tenemos que hay 9.1
toneladas de producto por da:9 toneladas + 0.1 toneladas = agua +
cereal.Realizamos las conversiones para que nos quede en las
unidades:9.1 toneladas / dia( 1000 kg/ 1 ton)(2.204 lb/ 1
kg)=20056.4 Lb/ da.
d)El aporte del calor del secador. Suponga que el secador no
pierde calor, que el grano se descarga a 100F y que su calor
especfico es 0.18.Para calcular este inciso lo realizamos con un
balance de energa:Eo + EE Es EL= EF.No hay energa de salida, ni
energa perdida, por lo tanto tenemos que la energa que entra es el
calor.Eo= MASho+ McCp( To-TR)Ee= QEf= MAShF+ McCp(Tf-TR)La ecuacin
queda as:MASho+ McCp( To-TR) + Q = MAShF+ McCp(Tf-TR)Sabemos que
nuestra temperatura de referencia es de 32F.Realizamos un balance
de masa Wp= Mas (Habs final Habs inicial)Wp=0.9 toneladas = 1983.6
Lb H2O/ da.Sustituyendo los valores tenemos que 198306 Lb H2O/ da.
= Mas (0.095 0.032)Mas= 31485.71 Lb AS/da.
Para encontrar las entalpas, se checan en tablasTenemos que la
entalpia inicial a 225F es ho= 92.5 btu/Lb AS.Y para la entalpia
final con 125F es hf= 136.2 btu/LbAS.Ya con estos datos podemos
sustituir en la ecuacin inicial.MASho+ McCp( To-TR) + Q = MAShF+
McCp(Tf-TR)1 ton(92.5 btu/Lb AS) + 10 ton( 0.18)(225F 32F) + Q =
9.1 ton(136.2 btu/Lb AS) + 10 ton(0.18)(125F 32F)Q= 1406.82
1272.4Q= 490000 kJ/ton AS.
EJERCICIO 02 : El suministro de aire para una secadora tiene una
temperatura de bulbo seco de 32C y una temperatura de bulbo hmedo a
25.5C. Este aire se calienta hasta 90C mediante bobinas y se
introduce a un secador donde se enfra a lo largo de una lnea de
enfriamiento adiabtico conforme capta humedal del material en
deshidratacin y sale del secador totalmente saturado. a)Cul es el
punto de roco del aire inicial?Con el mismo procedimiento que en el
inciso a) problema anterior, calcularemos la temperatura de roco
slo que en este caso tomamos la TBS= 32C y TBH= 25.5C.TR=23C b)Qu
humedad tiene?En las cartas psicomtricas ubicamos nuestro punto y
sobre l, nos movemos hacia la derecha horizontalmente hasta la
primera lnea de valores.Este dato se calcula a precisin de cada
quin, sin interpolaciones.abs= 0.018 kg/KgAS.
c)Qu porcentaje de humedad relativa tiene?Vamos a nuestro punto.
Revisando las lneas que tenemos ubicamos las que contienen %, esa
es la humedad relativa. El punto est ubicado exactamente sobre el
60%HR= 60% d)Cunto calor se necesita para calentar 100 m3de aire
que entre en el secador?Hacemos un Balance de energa.E0+ EE ES
EL=EFCuando hay una variacin trmica generalmente slo se toma en
cuenta la Energa trmica.E0= mh0EF= mhF
EE= QES= 0 No hay salida de calor ni de trabajo.EL= 0 suponiendo
que no hay prdidas.mh0+ Q 0 0 = mhFPrimero se calcula la entalpa
inicial:En tablas la entalpa son los valores que estn junto a la
temperatura de bulbo hmedo y de roco. Pero conforme tu punto se
mueve en tu grfico existe una variacin por lo tanto hay que
realizar un ajuste.h0= 79.7 KJ/ KgASInterpolamos y sacamos el valor
de 0.1037. Ponemos la regla entre los valores. Y multiplicamos el
valor medido de la entalpa menor al punto de entalpa por la
deferencia entre la mayor menos la menor y se divide entre el valor
medido con la regla. El valor obtenido se le resta a la entalpa.h0=
79.7 1.1037h0= 79.59 KJ/KgASPara la entalpa final, como se
encuentra sobre la lnea de saturacin no hay que ajustar nada por lo
tanto:hF= 361 KJ/KgASPara obtener la masa, usaremos el volumen dado
dividido entre el volumen especfico que obtengamos de las cartas.m=
v / ^vm= 100 m3/ (0.8892 m3/kg) = 112.46 kg(112.46 kg)(79.59 KJ/kg)
+ Q = (112.46 kg) (361 KJ/ kg)Q= 40598.06 kJ 8950.6414 kJQ=
31647.3686 Kj e)A qu temperatura sale el aire del secador?Como el
aire que sale del secador es saturado, tiene la misma temperatura
de bulbo seco que de bulbo hmedo, ya que se encuentra sobre la
curva de saturacin. Por lo tanto:TBH=90CTBS=90C
