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Memoria de cálculo Torre de enfriamiento


Enviado por   •  12 de Julio de 2019  •  Informe  •  696 Palabras (3 Páginas)  •  219 Visitas

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Memoria de cálculo Torre de enfriamiento

Considerando el balance de agua de refrigeración requerida en la planta de proceso, junto con datos bibliográficos obtenidos del libro “Operaciones de transferencia de materia” (Treybal), se tienen los siguientes valores de entrada:

Agua de refrigeración

Flujo (L) [kg/s]

1050

Temperatura de entrada (TF) [°C]

41

Temperatura de salida (TC) [°C]

25

Flux mínimo (L’) [kg/(m2s)]

2,7

Cp [J/kg]

4187

Aire

Temperatura de bulbo seco (Tg) [°C]

21

Temperatura de bulbo húmedo (Tw) [°C]

15

Flux mínimo (Gs’) [kg/(m2s)]

2

Factor de eficiencia

2,33

Constantes de Antoine del para el agua, con P [kPa] y T [°C]

A

B

C

16,3872

3885,7

230,17

Referencia: B. E. Poling, J. M. Prausnitz, and J. P. O’Connell, The Properties of Gases and Liquids, 5th ed., App. A, McGraw-Hill, New York, 2001

A continuación se detallan los pasos para el cálculo y dimensionamiento de la torre:

1. Cálculo del flujo gaseoso de aire requerido y línea de operación.

En primer lugar, se realiza una curva de equilibrio de aire saturado considerando diferentes temperas del agua (TL) y calculando, mediante la ecuación de Antoine, su respectiva presión de saturación. Además, mediante un balance energético se calcula la humedad absoluta (Y’) del aire en equilibrio con el agua y su entalpía de saturación (H’) dada por la expresión:

[pic 1]

[pic 2]

Así, se completa la siguiente tabla con, por lo menos, 10 datos:

TL [°C]

Psat [kPa]

Y'

H' [J/kg]

23

2,83

0,018

68504,62

25

3,19

0,020

76581,42

27

3,59

0,023

85384,23

29

4,03

0,026

94993,41

Tabla 1. Curva de equilibrio - aire saturado

En segundo lugar, se determina la línea de operación mínima. Para esto, se grafica la temperatura de equilibrio versus la entalpía de saturación (con datos de la tabla 1) y se traza una línea tangente a la curva de saturación, considerando:

  • Temperatura de salida del agua (25°C) y su respectiva entalpía de saturación a la temperatura de bulbo húmedo del aire (15°C), obtenida de la carta psicrométrica.
  • Temperatura de entrada del agua (41°C) y la entalpía de saturación otorgada por la línea tangente a la curva de saturación.

Resultando,

Linea de operación mínima

TL [°C]

H' [J/kg]

25

51000

41

175000

...

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