Operaciones Unitarias II

Polietileno de Alta Densidad Reciclado y Cáscara de Arroz Como Empaque Húmedo

en Sistemas de Enfriamiento Evaporativo

Denia Giselle Castillo Bárcenas

29 de Septiembre 2016

Polietileno de Alta Densidad Reciclado y Cáscara de Arroz Como Empaque Húmedo en Sistemas de Enfriamiento Evaporativo.Nitipong Soponpongtpipat; Departamento de

Ingeniería MecánicaSukum Kosichaimong Kol ;Departamento de Ingeniería

Industrial y MantenimientoFacultad de Ingeniería y Tecnología Industrial

Universidad Silpakorn, TailandiaAmerican Journal of Applied Science 8(2) 2011

(186-191)ISSN 1546-9239

ContenidoINTRODUCCIÓNANTECEDENTESMATERIALES Y MÉTODOSRESULTADOSCONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN….

IntroducciónLas condiciones climatológicas en los últimos años han

afectado al sector agropecuario, debido a las sequías y temperaturas extremas.

Por ello, en el sector agrícola, se ha vuelto de suma importancia mantener las condiciones adecuadas de humedad y temperatura para el desarrollo y calidad de la producción, es por eso que los productores han optado por sistemas de acondicionamiento de aire.

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO

Los sistemas de enfriamiento evaporativo son por mucho, los más adecuados para los agricultores, debido a que sus características operacionales representan:

Bajos consumos de energía. Aumento en los porcentajes de humedad del aire. Moderada reducción de temperatura. Bajos costos de inversión y operación.

Principios aprovechadosLos sistemas de enfriamiento evaporativo

aprovechan los fenómenos de transferencia de masa y calor entre el agua y aire que circulan dentro del sistema.

Una parte importante de estos sistemas es la superficie húmeda, que proporciona mayor área de contacto entre los dos fluidos, facilitando el transporte de materia y energía entre ellos.

Rellenos húmedos usados en TailandiaEn Tailandia, regularmente se usan dos tipos de

empaques comerciales, ambos se fabrican con materiales sumamente caros y presentan altas eficiencias de saturación.

Medianamente rígidos

Almohadillas

AntecedentesEn Tailandia se han realizado estudios previos para

encontrar materiales de amplia disponibilidad y bajo precio, para su uso como superficies húmedas

Yute Fibra de palmaEsponjas de luffa Esponjas de PVC

Empaques de PVC tipo esponja (150 mm espesor)

DiámetroDe poro

(%)EFICIENCIA SATURACIÓN

V aire= 0.75 m/s

(%)EFICIENCIA SATURACIÓN

V aire= 1.5 m/s

Malla gruesa 2.5 81.75 84.48

Malla delgada 7.5 76.68 91.64

MATERIAL (%) EFICIENCIA SATURACIÓN

Yute 62.1

Luffa 55.1

Comercial 49.9Fibra de palma 38.9

Objetivo

Determinar el material que presente mayores eficiencias de saturación y menor caída de presión para su uso como empaque húmedo.

Polietileno de alta densidad recicladoCáscaras de arroz

Materiales y Métodos

Diseño del túnel de enfriamiento

Túnel de 0.53m x0.53 m

1.3 m 1.75m 1.5m

Descripción de las zonasZona 1: Entrada del aire 6 termómetros de bulbo húmedo6 termómetros de bulbo seco27 sensores de velocidad y humedad del aire en la salida

Zona 2: Salida del aireAislada térmicamente12 termómetros de bulbo húmedo18 sensores de velocidad y humedad del aire en la salida del empaque

húmedo.

Zona 3: Inducción de flujoSe dispuso de un abanico para inducir el flujo desde la zona 1 hasta la

zona 3

Preparación de los empaquesHDPEDiámetro = 3.29 ± 0.62mmLargo= 4.13±0.33 mm

Cáscara de arrozAncho= 2.02±0.69 mmLargo =10± 0.23 mm 2 lavados con agua para retirar contaminantes

Se requirieron dos mallas para mantener cada material entre ellas con un espesor de 25.4 mm y otro de 50.8 mm

Experimento 1Condiciones de operación :Espesor de los empaques de 50.8 mm

Velocidad del aire= 1 m/sTiempo total del experimento = 24 horasIntervalo entre lecturas= 1 horaMedicionesTdbi=Temperatura de bulbo seco en la entradaTwbi=Temperatura de bulbo húmedo en la entradaTd be= Temperatura de bulbo seco en la salidaE sat= Eficiencia de saturación.

Nota: (Se realizaron corridas experimentales para cada tipo de empaque estudiado).

Resultados: Experimento 1

Eficiencia diaria de saturación en los empaques húmedos:EMPAQUE EFICIENCIA

SATURACIÓN MÁXIMA (%)

EFICIENCIA SATURACIÓNMÍNIMA (%)

EFICIENCIA SATURACIÓN PROMEDIO

Cáscara de arroz

66

52 55.9

HDPE 36.9 24.2 29.1

Experimento 2: Efecto de las velocidades del aire en la eficiencia de saturación

Las temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco del fueron controladas antes de entrar al sistema en las siguientes condiciones:

Tdbi= 30.1 ±1.0Twbi=23.2 ± 1.1Para cada material se hicieron corridas a distintas

velocidades de flujo, en sus dos modalidades de espesor.

Resultados: Experimento 2 :

Efecto de las velocidades del aire en la eficiencia de saturación

Efecto de la Caída de Presión a distintas velocidades de aire.

ConclusionesEl uso de cáscara de arroz como empaque

húmedo proporciona ventajas en la eficiencia de saturación por encima del polietileno reciclado y los empaques comerciales, sin embargo sus altas caídas de presión ocasionan un mayor costo de operación por sus consumos energéticos, lo que se ve compensado por sus bajos precios de producción y su alta disponibilidad.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN