Humidificacion

HUMIDIFICACION.

La humidificación es una operación que consiste en aumentar la cantidad de vapor

Presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a través de

un líquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente

gaseosa tiene lugar por difusión y en la interface hay, simultáneamente, transferencia de

calor y de materia.

Los procesos que tiene lugar en la operación de humidificación son:

1.- Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (o

Con bajo contenido en humedad).

2.- Parte del agua se evapora, enfriándose así la interface.

3.- El seno del líquido cede entonces calor a la interface, y por lo tanto se enfría.

4.- A su vez, el agua evaporada en la interface se transfiere al aire, por lo que se humidifica.

Humedad molar o saturación molar:

Relación entre el número de moles de vapor y de gas contenido en una

Determinada masa gaseosa.

Ym = nv / ng = pv / pg = pv /P – pv

Humedad absoluta o saturación absoluta:

Relación entre el peso de vapor y el peso de gas contenido en una masa gaseosa.

Y = (Mv / Mg) * Ym

Mv y Mg son, respectivamente, las masas moleculares del vapor y del gas.

Humedad relativa o saturación relativa:

Cociente entre la presión parcial del vapor y la tensión del vapor a la misma

temperatura.

∂ = pv / pv

*

Humedad porcentual o saturación porcentual:

Relación entre la humedad existente en la masa gaseosa y la que tendría si

estuviera saturada.

∂p = Y / Y* = (pv / pv

*) (P – pv

* /P – pv)

La presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura las fases líquida y vapor se encuentran en equilibrio; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas.

En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado.

¿POR QUÉ HUMIDIFICAR?

Una baja humedad relativa tiene efectos nocivos tanto sobre las personas como sobre los objetos. Durante los meses de invierno a medida que disminuye la temperatura exterior también disminuye abruptamente la humedad relativa interior al calefaccionar los ambientes.

(La cantidad de agua que un metro cúbico de aire puede retener varía con su temperatura, aumentando a medida que la temperatura del aire aumenta. Esto se debe al hecho de que el aire se expande a medida que se calienta y se contrae a medida que se enfría. De acuerdo con esto, mientras que 1m3 de aire a 23ºC puede retener 21,2g. de vapor de agua, el mismo m3 de aire a 0ºC puede retener sólo 4,5g. de vapor de agua. Por lo tanto si se tiene 1m3 de aire a 0ºC y 70% HR (3g.) y se aumenta su temperatura a 23ºC sin agregar vapor de agua, terminará con: 3g. / 21,2. = 0,14 (14% HR). Esta condición resulta muy similar a la del desierto del Sahara, la cual ronda el 12% HR. Por supuesto que esto está muy por debajo de los mínimos recomendados).

Esto tiene efectos devastadores tanto en las personas: nariz y gargantas resecas, ojos llorosos, aumentan los problemas de asma, proliferación de bacterias en el aire; como para las distintas industrias: papelera, textil, alimenticia, laboratorios, oficinas, museos, etc. al aumentar las descargas electrostáticas o aquellas relacionadas con materiales higroscópicos (materiales que absorben agua).

La única forma de evitar estos problemas es estabilizando el ambiente o controlando la humedad relativa. Esta es una de las razones por las cuales el control de la humedad relativa se está convirtiendo en una parte muy importante de la calidad del aire interior. Esto quiere decir deshumidificar cuando el aire es muy húmedo y humidificar cuando se seca demasiado.

¿QUÉ ES LA HUMEDAD?

La Humedad no es otra cosa que el vapor de agua presente en el aire.

La Humedad Relativa, en cambio, es la cantidad de agua que se encuentra en el aire a una determinada temperatura, con respecto a la cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede contener a esa temperatura en condiciones de saturación.

A 21°C, 1 kg de aire seco puede contener hasta un máximo de aproximadamente 15,8 gramos de vapor de agua, que equivalen al 100% de Humedad Relativa (H.R.).

La cantidad de agua que el aire puede retener cambia en función de la temperatura y crece al aumentar la temperatura del aire. En consecuencia, mientras 1 kg de aire seco a 21°C puede contener hasta 15,8 g de vapor de agua, la misma cantidad de aire a -18 °C puede retener solamente unos 0,92 gramos de vapor de agua.

Refrigerando 1 kg de aire seco a 21°C con el 50% de H.R. (aproximadamente 7,9 gramos), se alcanza la saturación (100% de H.R.) a 9,5°C. Viceversa, aumentando la temperatura de 1 kg de aire seco -18°C con el 100% de H.R. (aproximadamente 0,92 gramos) sin añadir más vapor de agua, a 21°C se conseguirá el 6% de H.R.( 0,92/15,8 = 0,06).

¿POR QUÉ EL AIRE SECO REPRESENTA UN PROBLEMA?

Cuando la temperatura externa baja a un valor menor que la interna, el aire frío y húmedo que entra en un edificio calentado se convierte en aire caliente y seco.

Eso ocurre porque se desarrolla un fenómeno de reequilibrio de la humedad entre los objetos que se encuentran en el interior del ambiente y el aire con que entran en contacto.

La reducción de la humedad del aire es responsable de problemas muy conocidos, como:

Sequedad de las principales vías respiratorias; fisurado de las estructuras de madera; descargas electroestáticas.

También un sistema de acondicionamiento o de refrigeración puede causar el aumento de la sequedad del aire, porque actúa enfriando el aire a un valor inferior al punto de rocío, eliminando la humedad (des humidificación) y sucesivamente calentándola.

Punto de rocío: es la temperatura que el aire húmedo debe alcanzar (manteniendo constante la presión y la humedad) para condensar (saturarse).

Deshumidificación: proceso a través del cual resulta posible disminuir o eliminar la humedad del aire.

¿POR QUÉ HUMIDIFICAR?

La necesidad de humidificar un ambiente es determinada por algunas características:

1. Presencia de materiales higroscópicos

(que pueden absorber agua desde el aire).

2. Presencia de electricidad estática.

3. Importancia de bienestar y comodidad.

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