Informe Experimental “BME Torre de enfriamiento”

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Laboratorio Experimental Multidisciplinario I

Q. Celestino Silva Escalona

I. A. Ana María Sixto Berrocal

Semestre académico 2017

Informe Experimental “BME Torre de enfriamiento”

Alumnos:

1. Bautista Bautista Anayantzi
2. Hernández Zendejas Jorge Aaron
3. Mora Curiel Lilly Astrid
4. San Miguel Mejía Erick Rogelio
5. Valle Garduño Guadalupe Andrea

Cuautitlán Izcalli, Estado de México a 27 de Octubre de 2016

INTRODUCCION

• En la vida diaria así como en la vida industrial, se generan enormes cantidades de calor que necesitan ser disipados para que las maquinas funcionen sin problemas. Existen medios de enfriamiento naturales como ríos, arroyos, etc. sin embargo pese al ser muy eficientes no se pueden controlar, es por eso, que recurrimos a las torres de enfriamiento. En estas, tenemos un control, ya que regulan el proceso de enfriamiento mediante la evaporación controlada lo que además redúcela cantidad de agua necesaria.
• La evaporación controlada se lleva acabo cuando una gota se pone en contacto con el aire y se evapora la película exterior de esta, requiriendo para este proceso una cantidad de calor que se toma de la propia gota enfriándola o lo que es lo mismo, el enfriamiento se realiza por calor sensible y latente

MARCO TEORICO

• Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes volúmenes porque, son el medio más económico para hacerlo, si se compara con otros equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a través de una pared.
• En el interior de las torres se monta un empaque o relleno con el propósito de aumentar la superficie de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfría.
• En las torres se colocan deflectores o eliminadores de gotas o niebla que atrapan las gotas de agua que fluyen con la corriente de aire hacia la salida de la torre, con el objeto de disminuir la posible pérdida de agua.
• El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para distribuir el agua en la mayor superficie posible.
• El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una temperatura de bulbo húmedo inferior a la temperatura del agua caliente, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación ) y por transferencia de calor sensible y latente del agua al aire, lo anterior origina que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada de la torre.

PROBLEMA EXPERIMENTAL

• Efectuar un balance de materia y energía en la torre de enfriamiento instalada en el LEM IQ, a partir de los datos obtenidos.

OBJETIVO

• Determinar humedad y entalpia de las mezclas de vapor agua-aire en una torre de enfriamiento a partir de las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo.
• Identificar e indicar las variables de operación que debe medir para efectuar un balance de materia y energía en una torre de enfriamiento.

MATERIAL

• 2 Termómetros de bulbo de mercurio de -10 a 110 °C
• 1 anemómetro
• 1 Flexómetro

EQUIPO

• Torre de enfriamiento instalada en el LEM IQ

SERVICIOS

• Agua
• Vapor saturado

RESUMEN DEL EXPERIEMENTO

1. Asegurarse de que el equipo esté conectado a  los servicios: aire y vapor.
2. Cerrar las válvulas de alimentación y recirculación que alimentan a la torre de destilación.
3. Purgar la línea de vapor del intercambiador.
4. Purgar la línea de circulación del rotámetro pequeño.
5. Encender la torre de enfriamiento
6. Abrir válvula de vapor a 1 kg /cm2 y permanecerla constante.
7. Abrir la valvular de alimentación del rotámetro a 15 galones.
8. Medir temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo a la entrada del aire.
9. Una vez encendido el ventilador de la torre de enfriamiento medir la velocidad del aire a diferentes distancias con un  anemómetro y calcular el área de cada distancia.
10. Una vez calculada la velocidad y el área, medir la temperatura del agua  a la entrada de la torre.
11. Medir la temperatura del agua a la salida de la torre  en 4 distancias diferentes y obtener un promedio.
12. Medir la temperatura de la cisterna
13. Variar el flujo del rotámetro a 12 y 9 galones y repetir el paso 10,11 y 12
14. Para apagar el equipo cerrar la válvula de vapor de alimentación del intercambiador y esperar a que la temperatura de entrada este por debajo de los 20⁰C.
15. Cerrar válvulas de alimentación delos rotámetros y apagar el quipo.

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RESULTADOS

Temperatura a la entrada

Bulbo seco: 24⁰C

Bulbo húmedo: 15⁰C

Co H2O= 4.18 KJ/kg

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