Torres de Enfriamiento UCV Biblioteca central

8/19/2019 Torres de Enfriamiento UCV Biblioteca central

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Universidad Central de Venezuela.Facultad de Ingeniería.

Escuela de Ingeniería Mecánica.Departamento de Energética.

Laoratorio de !ermodinámica II

!orre de En"riamiento

#ac$iller%

&illie MoralesC.I.% '(.()*.)')+o"ía #adaraccoC.I.%',.-*).-)'

Introducción


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Las torres de en"riamiento tienen como nalidad en"riar unacorriente de agua por vaporizaci/n parcial de esta con el consiguienteintercamio de calor sensile 0 latente de una corriente de aire seco 0"río 1ue circula por el aparato.

Estas torres se dividen en dos tipos2 con relaci/n a su mecanismo

de re"rigeraci/n3 las primeras se denominan torres de re"rigeraci/nsecas2 las cuales "uncionan por transmisi/n del calor a través de unasupercie 1ue separa el 4uido a re"rigerar del aire amiente. 5or otrolado2 se encuentran las torres estudiadas en esta práctica2 las cualesson las torres de re"rigeraci/n $6medas2 1ue "uncionan por el principiode evaporaci/n.

5or medio de este traa7o se usca oservar el "uncionamientode una torre de en"riamiento al igual 1ue evaluar el "uncionamiento dela torre de en"riamiento de la ilioteca central a partir de datos

recogidos durante la visita realizada

De igual manera el traa7o contendrá el o7etivo al 1ue se desealograr con esta e8periencia2 el procedimiento de la realizaci/n dele8perimento de la práctica2 los resultados otenidos2 un análisis 0conclusi/n de lo 1ue otuvo


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Objetivos

97etivo general%

• :ealizar un alance de energía en una torre de en"riamiento2 0así poder determinar las cantidades de aire para e8traer el caloral agua caliente 1ue proviene del proceso generador de calor.

97etivos especícos%

; Calcular la trans"erencia de calor 1ue se tiene en el sistema.; Calcular la masa de reposici/n de agua.

Marco Teórico


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Una torre de re"rigeraci/n2 seg6n Lenntec$2 es una instalaci/n1ue e8trae calor del agua mediante evaporaci/n o conducci/n.

El agua del proceso es reutilizada2 se omea a través de la

instalaci/n en la torre de en"riamiento. Después de 1ue el agua seen"ría2 se reintroduce como agua de proceso. El agua 1ue tiene 1ue

en"riarse generalmente tiene temperaturas entre ,( 0 )(


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• torres de re"rigeraci/n $6medas "uncionan por el principio deevaporaci/n2

• torres de re"rigeraci/n secas "uncionan por transmisi/n del calora través de una supercie 1ue separa el 4uido a re"rigerar del

aire amiente.

En una torre de re"rigeraci/n $6meda el agua caliente puede seren"riada a una temperatura in"erior a la del amiente2 si el aire esrelativamente seco.Las torres de en"riamiento usan la evaporaci/n del agua para rec$azarel calor de un proceso tal como la generaci/n de energía eléctrica. Lastorres de en"riamiento varían en tama?o desde pe1ue?as aestructuras mu0 grandes 1ue pueden sorepasar los ''( metros dealtura 0 =(( metros de longitud. !orres más pe1ue?as sonnormalmente construidas en "áricas2 mientras 1ue las más grandesson construidas en el sitio donde se re1uieren.

Marco Metodológico

Materiales a utilizar

• !orres de en"riamiento perteneciente al sistema deacondicionamiento de aire del >ula Magna2 +ala de Conciertos 0la #ilioteca Central de la UCV.

• !erm/metro imetálico• !ri;+ense @medidor de $umedad relativa 0 temperatura de ulo

secoA• Cron/metro.

Procedimiento Experimental

5ara la realizaci/n de la práctica se utilizaron las instalaciones de lastorres de en"riamiento la #ilioteca Central de la UCV.

• +e procedi/ a suir a la torre 0 mediante la utilizaci/n delterm/metro imetálico se midi/ la temperatura del agua de


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• > continuaci/n2 con el apo0o del tri;sense2 se dio inicio a tomarlas medidas de $umedad relativa2 velocidad 0 temperatura2 enlas entradas de aire en.

• Luego se realizaron las mediciones en el ventilador para Bpuntos distintos%

=. En el centro.'. En la mitad del radioB. En el e8tremo del radio.

• +e tom/ de igual "orma la temperatura del agua en la partesuperior de la torre

• por 6ltimo la temperatura del agua dentro de la torre

Datos Recogidos:

!ala =% Valores de entrada del aire2 estado =

Datos de Entrada de >ire5osici/

n !emperatur

a@CAumedad:elativa

= ' ,2G' '2, 2*B '2- )2,

Promedio 25,4

55,!

!ala =% muestra los valores de temperatura 0 $umedad relativa 1ue"ueron tomados al medir con el tri;sense la pared 1ue se encontraade lado derec$o de la torre de en"riamiento2 los puntos "uerontomados al azar. Los valores en negrita representan el promedio de losvalores medidos

!ala '% Valores de la salida de aire2 estado '

Datos de +alida de >ire del Ventilador5osici/

n !emperatura

@CAumedad:elativa

Velocidad@mHsA

Centro ',2 *)2) '2(GMedio 'B2) -*2) =B2'E8trem ',2G -G2) =(2*


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oProme

dio24,""""""

"" #4,#,""""

""" !ala '% muestra los valores recogidos al medir con el tri;sense lavelocidad2 $umedad 0 temperatura el aire a la salida del ventilador

1ue se encuentra en la parte superior de la torre. Los valores "uerontomados en B puntos distintos de ventilador. Los valores en negritarepresentan el promedio de los valores medidos

!ala B% !emperatura del agua dentro de la !orre de En"riamiento

Datos de la !emperatura del>gua en la !orre

5osici/n !emperatura @CACentro =G

Derec$a '(Iz1uierda =GPromedi

o $%,"""""""" !ala B% muestra los valores te temperatura del agua 1ue "ueronmedidos dentro de la torre de en"riamiento. Los valores en negritarepresentan el promedio de los valores medidos


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Resultados

!ala de Estados

Estados

temperatura@CA

$umedadrelati

va

@A

$umedad

asoluta

@JgHJ g aireA

velocidad@mHsA

presi/n desaturaci/n

@JpaA

presi/n@JpaA

entalpiade

aire@JKHJ

gA

entalpiade

agua

@JKHJ gA

entalpiaporaireseco

@JKHJgA

= '2, 2*(2((*

= '2()

=(=2

'G=2B

'B,

B(G2'G

' ',2BB -,2)(2(=)

'-2)B B2(

'G*2*

',

BB-2GG

B '2=()2

B

, =G2BB-(2B

,


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ḿa @velocidadA 8 @áreaA8@ A donde V -2))BmHsárea@ @=.'mA'A

=2=G' gHmB

+ustitu0endo tenemos 1ue

ḿ a =46,71 Kg/s

&umedad 'bsoluta:

N=(.)'' ØPsat

Po− ØPsat

N=(.((*=

(ntal)ia de aire seco

O=ℎP Q ℎ'G=.B()P@(.((*=Q'BB.)AO= B(G.'G J7HJg

*lujo de 'ire +eco

Rasecoma

1−ω2 Raseco 46,71

1−0,0162

Raseco,2G*' gH+

Re)osición de agua

R:R@'S=A R:,.G*'Q@(.(=)'S(.((*=A

R: (.,=- gHs

*lujo de agua


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Ragua asecoṁ [(ḣ2−ḣ1)+(ω1−ω2)h4 ]

h3−h4

Ragua 45.972[(338.99−309.29)+(0.0071−0.0162)(80.3376)]

80.3376−106.286

Ragua=.B' gHs

alor trans-erido

TR@ℎSℎA T=.B'@=().'-)S-(.BB*)AT=BB=.)*

'n.lisis de Resultados

+e pudo notar 1ue en el estan1ue de agua e8iste un $ongo2causado por un mal mantenimiento de la torre de en"riamiento2 el cuala"ecta las medidas en las temperaturas otenidas.

+e oserv/ 1ue2 al tomar la temperatura del agua en la cima dela torre 1ue el caudal de no era totalmente uni"orme deido a unaleve inclinaci/n de la torre2 así mismo se tenían muc$os residuos 0o8idaci/n lo 1ue puede a"ectar a la temperatura tomada2 0a 1ue estocrea cierta "ricci/n 0 genera el desprendimiento de calor.

+e dee tomar en cuenta 1ue las grandes variaciones en losdatos otenidos se deen al mane7o del trisense por parte deloperador2 0a 1ue pe1ue?os camios de distancia entre las caras de

salida del aire 0 el trisense a"ecta en gran medida a los datos2 dondetamién se dee tomar en cuenta los camios repentinos en elamiente2 como son las corrientes de aire.

+e puede ver como la $umedad relativa aumentaconsideralemente @de 2* en la entrada a -,2) en la salidaA2esto deido al en"riamiento por evaporaci/n donde se podría decir1ue ocurre un en"riamiento latente.


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onclusiones

> pesar de las condiciones en las 1ue se encuentran lasinstalaciones de la torre de en"riamiento podemos decir 1ue la torrecumple con su traa7o de trans"erencia de calor2 0a 1ue $a 1uedado

demostrado con los datos recogidos 0 calculados por medio de estelaoratorioEsto aanza lo e"ectiva 1ue es la utilizaci/n de las torres de

en"riamiento al momento de mantener a cierta temperatura unespacio cerrado2 0a 1ue con prolemas de "uncionamiento siguencumpliendo su nalidad2 0a 1ue el proceso 1ue utilizan para e8traercalor es astante sencillo 0 tamién son respaldadas por lascondiciones climáticas.

Conclu0endo2 los resultados otenidos "ueron los esperados porlo 1ue los o7etivos de la práctica "ueron cumplidos.

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