Temperatura de Saturación Adiabática
-
Upload
juan-luis-jaime-rodriguez -
Category
Documents
-
view
111 -
download
1
description
Transcript of Temperatura de Saturación Adiabática
TEMPERATURA DE
SATURACIÓN ADIABÁTICAJaime Rodríguez Juan Luis
Temperatura de saturación adiabática
Es la temperatura a la cual un gas presente en un sistema de vapor-agua en contacto
con un líquido a 𝑡𝑎𝑠, se humidifica y se enfría.
𝐺𝑠𝑌1
𝐺𝑠
𝑌2
Aire
húmedo,
𝑝, 𝑇, 𝑤
Mezcla saturada 𝑇𝑎𝑠,𝑤
′, 𝑝
Agua de reposición, líquido saturado a 𝑇𝑠𝑎 , 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜 = 𝑚𝑣 − 𝑚′𝑣
Robert. E. Treybal. (1980). Operaciones de Transferencia de
Masa. México: McGraw-Hill.
𝐻′1𝑡𝐺1
𝐻′2𝑡𝐺2
Balance de masa:
1) 2) 𝐿 = 𝐺𝑠(𝑌2 − 𝑌1)
Donde:
L= Caudal másico de la fase líquida (soluto)
Gs=Caudal másico de diluyente en la fase gaseosa
Y= Humedad absoluta
Balance de energía Sustituimos la ecuación 2 en la ec. 3
3) 4) 𝐺𝑠𝐻1 + 𝐺𝑠 𝑌2 − 𝑌1 = 𝐺𝑠𝐻2
𝐺𝑠𝑌1 + 𝐿 = 𝐺𝑆𝑌2
𝐺𝑠𝐻1 + 𝐿𝐻𝐿 = 𝐺𝑠𝐻2
Recordando que la entalpía relativa de una mezcla vapor-gas es
la suma de las entalpias, si la masa unitaria con masa 𝑌1 no está
saturada se puede calcular la entalpía con base a los estados de
referencia, gas y líquido saturados a 𝑇0 .
𝐻′ = 𝐶𝑏 𝑡𝐺 − 𝑡0 + 𝑌′λ0 + 𝑌2 − 𝑌′1 𝐶𝐴𝐿 𝑡𝐿 − 𝑡0 = 𝐶𝑠 𝑡 − 𝑡0 + 𝑌′λ0
Sustituimos en la ecuación 4:
𝐶𝑠1 𝑡𝐺1 − 𝑡0 + 𝑌′λ0 + 𝑌2 − 𝑌′1 𝐶𝐴𝐿 𝑡𝐿 − 𝑡0 = 𝐶𝑠2 𝑡𝐺2 − 𝑡0 + 𝑌2′λ0
Robert. E. Treybal. (1980). Operaciones de
Transferencia de Masa. México: McGraw-Hill.
Cuando la mezcla vapor-gas saliente está saturada, en las condiciones 𝑡𝑎𝑠,𝑌𝑎𝑠,𝐻𝑎𝑠 y el líquido entra a 𝑡𝑎𝑠,el gas ya se encuentra húmedo
y enfriado por la evaporación. Reescribimos la ecuación anterior, esta vez en
función del calor húmedo.
𝐶𝐵 𝑡𝐺1 − 𝑡0 + 𝑌′1 𝐶𝐴 𝑡𝐺1 − 𝑡0 + 𝑌′
1 λ0+ 𝑌′𝑎𝑠 − 𝑌′
1 𝐶𝐴𝐿 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0= 𝐶𝐵 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0 + 𝑌′
𝑎𝑠𝐶𝐴(𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0) + 𝑌′𝑎𝑠λ0
Restamos 𝑌′1𝐶𝐴𝑡𝑎𝑠 , simplificamos los términos semejantes y se reduce la
ecuación, obteniendo:
𝐶𝐵 + 𝑌′1𝐶𝐴 𝑡𝐺1 − 𝑡𝑎𝑠 = 𝐶𝑆1 𝑡𝐺1 − 𝑡𝑎𝑠 = 𝑌′
𝑎𝑠 − 𝑌′1 [𝐶𝐴 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0 + λ0 − 𝐶𝐴,𝐿 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0 ]
La figura 7.3 nos muestra que
Por lo tanto
𝐶𝑠1 𝑡𝐺1 − 𝑡𝑎𝑠 = (𝑌′𝑎𝑠 − 𝑌′
1)λ𝑎𝑠
𝑡𝐺1 − 𝑡𝑎𝑠 = (𝑌′𝑎𝑠 − 𝑌′
1)λ𝑎𝑠
𝐶𝑠1
𝐶𝐴 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0 + λ0 − 𝐶𝐴,𝐿 𝑡𝑎𝑠 − 𝑡0 = λ𝑎𝑠
Referencias Bibliográficas
Robert. E. Treybal. (1980). Operaciones de Transferencia de Masa. México:
McGraw-Hill
Michael J. Moran. (2004). Fundamentos de Termodinámica Técnica, 4ta
Edición. Barcelona: Editorial Reverté.
McCabe Warren L.. (2007). Operaciones Unitarias en Ingenieríaa Química.
México: McGraw-Hill.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN