EJERCICIOS DE PROCESOS Y CICLOS SICROMÉTRICOS

EJERCICIOS DE PROCESOS Y CICLOS SICROMÉTRICOS

1. Aire húmedo entra a un serpentín de refrigeración a t = 30 oC y t* = 24 oC, a razón de 15 m3/min. Si la capacidad de enfriamiento del serpentín es de 1.95 T.R. y al aire se le extraen 4.5 kgagua/hr. Determinar:

1. Estado de salida del aire                                                     (R: t = 18 oC      ;   [pic 1]91 %)
2. Masa de aire desviada a través del serpentín, en kg/min   (R: 2.9 kgas/min)

1. Se posee una instalación de secado de madera, tal como se ilustra en la figura. El serpentín de calentamiento tiene una capacidad de 11.63 kW y es alimentado con vapor saturado seco, a la presión de 0.5 Mpa (abs). El vapor sale del serpentín como líquido saturado.

El aire debe suministrarse a la cámara de secado, a razón de 36.26 m3/min, con t = 40 oC y [pic 2]30 %. El aire exterior se encuentra a t = 10 oC y [pic 3]80 %.

Para la primera etapa de secado, donde la superficie de la madera permanece húmeda, se pide:

1. Trazar el ciclo sicrométrico correspondiente
2. Estado del aire a salida de la cámara de secado ( t y [pic 4]) (R:  t = 30 oC      ;   [pic 5]80 %)
3. Humedad que se le extrae a la madera, en kgagua/hr        (R: 10.5 kg/hr)
4. % de aire que debe recircularse en el proceso                 (R: 6.5 %)
5. Kg/hr de vapor a suministrar al serpentín                         (R: 19.9 kg/hr)

[pic 6]

1. El aire interior de un edificio, va a mantenerse durante el verano a una temperatura de 23.9 oC y humedad relativa de 50 %. Se estima que debe suministrarse calor al aire, a razón de 4.4 kW (por conducción a través de las paredes, por las personas dentro del edificio, por iluminación eléctrica, etc.) y el vapor de agua deberá ser suministrado a razón de 2.7 kg/hr (por evaporación de la transpiración de las personas).

Se propone mantener las condiciones deseadas, retirando aire a razón de 28.3 m3/min  y reemplazándolo con aire a temperatura y humedad específica más bajas.. Suponga que la presión atmosférica es 0.1 Mpa (abs), y que el vapor de agua suministrado al edificio, está a 36.7 oC.

[pic 7]

1. ¿Cuáles serán, la temperatura y humedad relativa del aire suministrado al edificio?

R: t = 16 oC     [pic 8]68 %)

1. Para mantener en el edificio, las condiciones deseadas, descritas en el problema anterior, el volumen de 28.3 m3/min de aire, a una temperatura de 23.9 oC  y  humedad relativa de 50 % debe ser cambiados por aire a temperatura de 16.1 oC y humedad relativa de 68 %. Se sugiere, enfriar la mezcla a una temperatura t3, (inferior a TPR) y recalentándola luego hasta 16.1 oC, como se muestra en el esquema. Suponiendo que la presión permanece constante a 760 mmhg y que el aire sale saturado  del enfriador. Entonces,

1. Trazar el ciclo sicrométrico correspondiente
2. Calcular temperatura t3                                                                                     (R: 10.7 oC)
3. Calcular el calor a extraer del aire en el enfriador, en kg/hr.                           (R: 9.3 kW)
4. Calcular la masa de condensado que se precipita en el enfriador, en kg/hr.  (R: 2.7 kg/h)
5. Calcular el calor que debe suministrarse al aire, en el calefactor en kW.       (R: 3 kW)

[pic 9]

1. Si en el problema anterior, sólo se recircula el 40 % del aire que sale del local y el 60 % restante se toma del aire exterior a t = 28 oC y [pic 10]70 %. Se pide:

1. Trazar el ciclo sicrométrico correspondiente
2. Calcular la capacidad de enfriamiento del serpentín de deshumectación, en KW  (R: 15.3 kW)
3. Calcular el caudal de aire exterior que debe suministrarse al sistema, en m3/min. (R: 17.36 m3/min)

[pic 11]

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