informe final-perdidas de calor en la camara de sacado-grupo d

7/28/2019 Informe Final-Perdidas de Calor en La Camara de Sacado-Grupo D

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Laboratorio de Ingeniera Qumica I Pgina 1

Practica N5: Perdidas de calor en la cmara de secado-Grupo D

UNMSMFacultad de Qumica e Ing. Qumica Dpto. Acadmico de Operaciones Unitarias

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN 2

INTRODUCCIN 3

PRINCIPIOS TERICOS 4

DETALLES EXPERIMENTALES 11

TABULACIN DE DATOS Y RESULTADOS 13

DISCUSION DE RESULTADOS 17

CONCLUSIONES 19

RECOMENDACIONES 20

BIBLIOGRAFA 21

APNDICE 22


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I. RESUMENEl presente informe trata del estudio experimental de la prdida de calor en la

superficie externa de un Secador de Bandejas.

Para obtener dichas prdidas se trabaja con un ventilador centrfugo que nosproporciona el flujo de Aire Hmedo que ingresa al equipo, el cual es calentado poruna resistencia antes del ingreso al secador. Se toman datos de temperaturas deingreso, interno y de salida de dicho flujo, del mismo modo se toma las temperaturasdel medio cercano a las paredes del secador.

En el Secador de Bandejas, las prdidas de calor calculado fueron de 202.22 W(mtodo de las reas) y 160.99 W (mtodo de temperatura media), siendo estas

menores al calor calculado por el balance de energa, el cual fue de 947.0358 W.Adems el calor perdido por unidad de rea fue de 30.31W/m2 (mtodo de las reas) yde 24.13 W/m2 (mtodo de la temperatura media).


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II.INTRODUCCIN

En la industria qumica es comn el uso de equipos donde exista una transferencia decalor, los cuales pese a estar cubierto con material aislante pierden una cantidad decalor, ocasionando mayores costos de operacin y disminuyendo as su eficiencia.

Uno de estos equipos es el secador que por tener, un amplio uso en la Industria sehace importante el Anlisis de estas prdidas. El Secado es una operacin unitariaimportante en muchas industrias qumicas y de transformacin, por lo que facilita elmanejo posterior del producto y permite emplearlo adecuadamente, adems dereducir costos de embarque y aumentar la capacidad operativa de equipos, entre otrascosas.

Las temperaturas de las superficies de estos equipos estn, generalmente calientes ypor circulacin del aire del medio ambiente se ocasionan prdidas de calor de maneraespontnea sobre estas superficies por Conveccin Natural.

Sin embargo, en secadores continuos; la determinacin del flujo es importante ya quepermite la aplicacin del Balance de Energa. En esta experiencia se utilizo un medidorde pitot para la medicin de este flujo.

De aqu, que el objetivo de la prctica es la determinacin de las Prdidas de Calor de

un Secador de Bandejas, as como hallar el flujo de aire que por ella corre.


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III. FUNDAMENTO TERICOCALOR

El calor es la transferencia de energa trmica desde un sistema a otro de menortemperatura. La energa trmica puede ser generada por reacciones qumicas,reacciones nucleares, disipacin electromagntica o por disipacin mecnica. Suconcepto est ligado al Principio Cero de la Termodinmica, segn el cual dos cuerposen contacto intercambian energa hasta que su temperatura se equilibre.

El calor siempre se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismocuerpo que se encuentran a diferentes temperaturas y el flujo de calor siempre ocurredesde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura,ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren enequilibrio trmico.

El calor que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo detransformacin que se efecte sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Loscuerpos no tienen calor, sino energa interna. El calor es la transferencia de parte dedicha energa interna (energa trmica) de un sistema a otro, con la condicin de queestn a diferente temperatura

CAPA LMITE TRMICA

Es la regin en donde los gradientes de temperatura estn presentes en el flujo; estos

gradientes de temperatura sern el resultado de un proceso de intercambio de calorentre el fluido y la pared.

Cuando se tiene una corriente alrededor de un cuerpo, si la temperatura del cuerpo esdiferente de la temperatura alrededor del mismo se forma lo que se llama capa lmitetrmica. La distribucin de temperaturas en la capa lmite trmica depende,fundamentalmente, de la velocidad de la corriente incidente. Esto va a afectar al calortransferido
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_Cero_de_la_Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_Internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_Internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_Internahttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_Cero_de_la_Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_t%C3%A9rmica


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Figura 1

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Existen tres formas de transferencia de calor, llamadas: conduccin. Conveccin yradiacin. Cada uno de estos modos puede estudiarse separadamente, si bien lamayora de las aplicaciones en Ingeniera son combinaciones de las tres formas. Noobstante, un estudio profundo de los mecanismos asociados a cada una de las formasmencionadas anteriormente permite entender fcilmente el anlisis al problemacombinado.

CONVECCIN

Proceso de transferencia de calor por accin combinada de conduccin de calor,

almacenamiento de energa y movimiento de mezcla. Se realiza por etapas: primero, elcalor fluye desde la superficie hacia las partculas adyacentes, incrementando sutemperatura y energa interna; luego estas partculas se mueven hacia regiones delfluido de temperatura baja donde se mezclaran y transferirn parte de su energa. Estase almacena como resultado del movimiento de masa. Se distinguen dos tipos:

1) Conveccin libre: El movimiento del fluido se da por diferencia de densidadesdebido a la diferencia de temperaturas.

2) Conveccin forzada : Cuando el movimiento es producido por algn agenteexterno ( bomba, agitador, ventilador )


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Ecuacin general: (1)Donde

qc: rapidez de calor transferido por conveccin (Btu/h)hc: Coeficiente de transferencia de calor por conveccin (Btu / h pie

2 F)

A: rea de transferencia de calor (pie2)

(TW - T): Diferencia de temperaturas entre la superficie y algn lugar especfico

CONVECCIN NATURAL

En conveccin natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas del

fluido en la presencia de una fuerza gravitacional. La densidad de un fluido disminuyecon el incremento de a temperatura.

En un campo gravitacional, dichas diferencias de densidad causadas por la diferenciaen temperatura originan fuerzas de flotacin. Por lo tanto, en conveccin natural lasfuerzas de flotacin generan el movimiento del fluido. Sin una fuerza gravitacional laconveccin natural no es posible. En conveccin natural una velocidad caractersticano es fcilmente disponible. Algunos ejemplos de transferencia de calor porconveccin natural son: el enfriamiento de caf en una taza, transferencia de calor deun calefactor, enfriamiento de componentes electrnicos en computadoras sinventilador para enfriar, y la transferencia de calor del cuerpo cuando una persona esten descanso.

NMERO DE NUSSELT (NU)

El Nmero de Nusselt es un nmero adimensional que mide el aumento de latransmisin de calor desde una superficie por la que un fluido discurre (transferenciade calor por conveccin) comparada con la transferencia de calor si sta ocurrierasolamente por conduccin.

Se considera una capa de fluido de espesor L con sus superficies a diferentes

temperaturas T1 y T2, T1 > T2, T = T1 - T2, como se muestra en la figura:
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Superficie_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensional


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El flujo de calor debido a la conveccin ser: , mientras que el flujo decalor si slo existiera conduccin sera . Dividiendo ambas expresiones:

(2)

(3)Donde:

L: como una longitud caracterstica. Para formas complejas se define como el

volumen del cuerpo dividido entre su rea superficial.

k: como la conductividad trmica del fluido.

h: como el coeficiente de transferencia de calor.

Ambas transferencias se consideran en la direccin perpendicular al flujo.

El nmero de Nusselt puede tambin verse como un gradiente adimensional detemperatura en la superficie. En transferencia de masa el nmero anlogo al nmero

de Nusselt es el nmero de Sherwood.

Existen muchas correlaciones empricas expresadas en trminos del nmero de Nusseltpara por ejemplo placas planas, cilindros, dentro de tuberas, etc., que evalangeneralmente el nmero de Nusselt medio en una superficie. Estas correlacionestienen la forma de Nu = f (Nmero de Reynolds o Nmero de Rayleigh, Nmero dePrandtl). Computacionalmente el nmero de Nusselt medio puede obtenerseintegrando el nmero de Nusselt local en toda la superficie.

Cuanto mayor es el nmero de Nusselt ms eficaz es la conveccin. Un nmero de

Nusselt de Nu = 1, para una capa de fluido, representa transferencia de calor a travsde sta por conduccin pura. As por ejemplo en transferencia de calor dentro de unacavidad por conveccin natural, cuando el nmero de Rayleigh es inferior a 1000 seconsidera que la transferencia de calor es nicamente por conduccin y el nmero deNusselt toma el valor de la unidad. En cambio para nmeros de Rayleigh superiores, latransferencia de calor es una combinacin de conduccin y conveccin, y el nmero deNusselt toma valores superiores.
http://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_pel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Perpendicularidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gradientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Sherwoodhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynoldshttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Rayleighhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Rayleighhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynoldshttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Sherwoodhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gradientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Perpendicularidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_pel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81reahttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumen


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NMERO DE PRANDTL (PR)

Representa la relacin que existe entre la difusividad molecular de la cantidad de

movimiento y la difusividad molecular del calor o entre el espesor de la capa lmite de

velocidad y la capa lmite trmica: (4)El nmero de Prandtl va desde menos de 0.01 para los metales lquidos hasta ms de100.000 para los aceites pesados. El Pr es del orden de 10 para el agua. Los valores delnmero de Prandtl para los gases son de alrededor de 1, lo que indica que tanto lacantidad de movimiento como de calor se difunden por el fluido a una velocidadsimilar.

El calor se difunde con mucha rapidez en los metales lquidos (Pr > 1) en relacin con la cantidad de movimiento. Esto indicaque la capa lmite trmica es mucho ms gruesa para los metales lquidos y mucho msdelgada para los aceites, en relacin con la capa lmite de velocidad. Cuanta msgruesa sea la capa lmite trmica con mayor rapidez se difundir el calor en el fluido

NMERO DE GRASHOF (GR)

Representa la relacin que existe entre las fuerzas de empuje (o fuerzas de flotacin) y

las fuerzas viscosas que actan sobre el fluido. Es un indicativo del rgimen de flujo enconveccin natural, equivalente al nmero de Reynolds en conveccin forzada

(5)Donde: Es la aceleracin de la gravedad.

: Es el coeficiente de expansin volumtrica de una sustancia; representa la

variacin de la densidad de esa sustancia con la temperatura a presin

constante. Para un gas ideal ; T es la temperatura absoluta en K.: Es la longitud caracterstica. Para una placa vertical del longitud L , = L.Para un cilindro de dimetro D , = D.: Viscosidad cinemtica.

Cuanto mayor sea el nmero de Grashof, mayor ser el movimiento libre del fluido. Elnmero de Grashof slo se utiliza en conveccin natural.


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NMERO DE RAYLEIGH (RA)

El Nmero de Rayleigh de un fluido es un nmero adimensional asociado con latransferencia de calor en el interior del fluido. Cuando el nmero de Rayleigh est pordebajo de un cierto valor crtico, la transferencia de calor se produce principalmente

por conduccin; cuando est por encima del valor crtico, la transferencia de calor seproduce principalmente por conveccin. El nmero de Rayleigh refleja la transicin enla capa lmite adems, slo se utiliza en convencin natural.

El nmero de Rayleigh es el producto del nmero de Grashofy el nmero de Prandtl.

(6)COEFICIENTE VOLUMTRICO DE EXPANSIN TRMICA ()Esta propiedad termodinmica del fluido proporciona una medida de la cantidad porcual cambia la densidad en respuesta a un cambio de temperatura a presinconstante. ()Los efectos de conveccin libre dependen obviamente del coeficiente de expansin.

Para un gas idealRT

P

TRTTP

P

1112

(7)T es temperatura absoluta (K)

CORRELACIONES PARA LA CONVECCIN NATURAL EN PLACAS

Placas verticales:

Para la placa vertical se ha desarrollado expresiones de la forma dada por la ecuacin(8) y se grafican en la figura 2. El coeficiente Cy el exponente n dependen del intervalodel nmero de Rayleigh, y para nmero de Rayleigh menores que 10 4, el nmero deNusselt se debe obtener de forma directa de la figura.

(8)
http://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Grashofhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Prandtlhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Grashofhttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_adimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fluido


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Churchill y Chu recomiendan una correlacin que se puede aplicar sobre todo elintervalo de y es de la forma:

[

* + ]

(9)

Figura 2

Placas horizontales e inclinadas:Para una placa vertical, caliente (o fra) con respecto a un fluido ambiental, la placa sealinea con el vector gravitacional, y la fuerza de empuje acta exclusivamente parainducir el movimiento del fluido en la direccin ascendente (o descendente). Sinembargo, si la placa est inclinada con respecto a la gravedad, la fuerza de empujetiene una componente normal, as como tambin una paralela, a la superficie de laplaca. Con una reduccin en la fuerza de empuje paralela a la superficie, hay unareduccin acompaante en la transferencia de calor por conveccin. Si hay, de hecho,tal reduccin, depende de si se est interesado en la transferencia de calor de lasuperficie superior o inferior de la placa.

En uno de los primeros estudios de transferencia de calor de placas inclinadas Richsugiri que los coeficientes de conveccin se podran determinar a partir decorrelaciones de placa vertical, si se reemplaza por al calcular el nmero deRayleigh de la placa. Desde entonces se determino que ste mtodo slo essatisfactorio para las superficies superior e inferior de placas fras y calientesrespectivamente.


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En las superficies superior e inferior de placas inclinadas fras y calientes,respectivamente, se recomienda por tanto que, para se reemplace por y que la ecuacin (9) se use para calcular el nmero promedio de Nusselt.Entonces el nmero de Grashof ser:

(10)Las correlaciones sugeridas por McAdams se utilizan ampliamente para placashorizontales, se puede obtener una precisin mejorada al alterar la forma de lalongitud caracterstica sobre la que se basan las correlaciones. En particular con lalongitud caracterstica definida como:

(11)

Donde As y P son el rea de la superficie y el permetro de la placa, respectivamente;las correlaciones que se recomiendan para el nmero de Nusselt promedio son:

Superficie superior de placa horizontal caliente

(12)Superficie inferior de placa horizontal caliente

(13)

Superficie superior de placa inclinada caliente

Para: { (14)


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IV.DETALLES EXPERIMENTALESDESCRIPCIN DEL EQUIPO:

El equipo est conformado por siguientes instrumentos:

1. Un ventilador centrfugo.

2. Tubera de PVC

3. Tubo de Pitot.

4. Una caja de resistencias elctricas de 10 Kw. de potencia.

5. Dos controladores digitales de temperatura.

6. Un secador de bandejas

7. Dos termmetros.

8. Un psicrmetro (temperatura de bulbo seco y hmedo)

9. Un vernier.

10.Una cinta mtrica.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

En primer lugar se determina el dimetro interno de la tubera acrlica midiendopara esto el dimetro externo de la tubera de PVC .Considerando la tubera acrlica sedetermina un punto medio para donde la cada de presin es mxima para la cual seutiliz el tubo de Pitot. Se establecen puntos de referencia para las mediciones decada de presin a lo largo del dimetro de la tubera acrlica se obtienen datos decada de presin en el manmetro inclinado y en manmetro en U. Dichos puntospreviamente determinados van a ser considerados para casos diferentes en la

velocidad del ventilador adems de perturbaciones en el flujo del aire al modificar lasentradas de aire a este (con o sin tapas) .Se obtienen tambin datos de temperaturade bulbo seco y hmedo para el aire del ventilador .

Luego se prende la caja de resistencias y controla la temperatura del flujo deaire con los medidores digitales de temperaturas. Se toman mediadas de bulbo seco yhmedo con el psicrmetro a la entrada del ventilador centrfugo. Se procede a latoma de medidas de temperatura a la entrada y salida del secador, as como en elinterior y del medio ambiente. Se toman medidas de largo, ancho y alto del secador de

bandejas ; as como tambin de los espesores de las capas de las paredes.


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V. RESULTADOSDatos Experimentales

TABLA 1: Temperaturas del aire a la entrada y salida del ventilador y la temperatura

del ambiente.

TEMPERATURA DEL AIRE A LA ENTRADA DEL VENTILADOR

T1Bulbo Seco 21.5 C

Bulbo Hmedo 19.5 CT2 Temperatura a la entrada de la resistencia 22 CT3 Temperatura a la salida de la resistencia 32 C

T4 Temperatura interna del secador 33 C

TEMPERATURA DEL AIRE A LA SALIDA

T5 BULBO SECO 31 CBULBO HUMEDO 21.5 C

TEMPERATURA DEL AMBIENTE - A UN METRO

Cara frontal Cara lateral derecha Cara posterior

Bulbo Seco 21 C Bulbo Seco 21 C Bulbo Seco 20.5Bulbo Hmedo 19 C Bulbo Hmedo 17.5 C Bulbo Hmedo 17 C

Cara lateral izquierda Cara superior Cara inferior

Bulbo Seco 21 C Bulbo Seco 23 C Bulbo Seco 22 C

Bulbo Hmedo 18 C Bulbo Hmedo 19.5 C Bulbo Hmedo 19 C

TABLA 2: Temperaturas de las superficies del secador.

CARA A (frontal)# SEGMENTO TEMPERATURA

1 24.4

2 24.6

3 24.6

4 25.6

5 25.46 25.2

7 25.68 25.29 25.3

10 24.611 24.612 24.4


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CARA B (lateral izquierda)#

SEGMENTO TEMPERATURA1 23.4

2 24.2

3 24.8

4 24.6

CARA D (posterior)

# SEGMENTO TEMPERATURA

1 24.42 23.2

3 23.4

4 25.4

5 24.6

6 23.2

7 23.4

8 23.8

9 25.2

10 23.611 24

12 24.8

CARA C (lateral derecha)#

SEGMENTOTEMPERATURA

1 23.62 23.0

3 23.0

4 23.4

5 22.8

6 22.8

CARA E (superior)


1 22.8

2 22.6

3 23.2

4 24.2

5 23.4

6 23.6

7 23.8

8 24.8

9 23.0

10 23.811 25.2

12 25.6

CARA F (inferior)


1 23.8

2 24.4

3 24.2

4 24.6

5 25.26 26.4

7 24.2

8 24.2


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TABLA 3: Temperaturas de las superficies del solido de salida y entrada del secador.

ANEXOS

SALIDA (SUPERIOR)

CARA A1 lateral derecha CARA B1 inferior CARA C1 frontal CARA D1 posterior

# SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA

1 29.0 1 29.6 1 29.2 1 28.8

2 28.8 2 30.2 2 29.6 2 28.4

3 28.8 3 29.4 3 29.8 3 29.0

4 28.6 4 29.0

5 28.8

6 28.8

ENTRADA AL SECADOR

CARA A2 FRONTAL CARA B2 lateral izquierda CARA C2 superior CARA D2 posterior

# SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA # SEGMENTO TEMPERATURA

1 31.4 1 31.4 31 31.8 27 30.6

2 31.4 2 31.8 32 31.6 28 30.43 31.2 3 31.2 33 31.2 29 30.2

4 31.8 30 30.4

5 31.6

6 30.0


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TABLA 4: Dimensiones de las caras del secador.

CARA A - Frontal CARA B - Lateral Izq. CARA C - Lateral Der.

DIMENSIONES DE CADA CELDA DIMENSIONES DE CADA CELDA DIMENSIONES DE CADA CELDAALTO (m) 0.31

REA (m2) 0.118ALTO (m) 0.31

REA (m2) 0.096ALTO (m) 0.31

REA (m2) 0.096ANCHO (m) 0.38 ANCHO (m) 0.31 ANCHO (m) 0.31

DIMENSIONES DE CARA DIMENSIONES DE LA CARA DIMENSIONES DE LA CARAALTO (m) 0.93

REA (m2) 1.4136ALTO (m) 0.93

REA (m2) 0.5673ALTO (m) 0.93


CARA D- Posterior CARA E- Superior CARA f- Inferior

DIMENSIONES DE CADA CELDA DIMENSIONES DE CADA CELDA DIMENSIONES DE CADA CELDAALTO (m) 0.31

REA (m2) 0.118LARGO (m) 0.31

REA (m2) 0.118LARGO (m) 0.31


DIMENSIONES DE LA CARA DIMENSIONES DE LA CARA DIMENSIONES DE LA CARAALTO (m) 0.93

REA (m2) 1.414LARGO (m) 0.62

REA (m2) 0.942LARGO (m) 0.62


TABLA 5:

Perimetro (m) Dimetro (m) Espesor (m) Radio (m) rea

0.377 0.120002827 0.005 0.05500141 0.01131027


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Datos tericos

TABLA 6: Valores tericos

T Pr. Agua Pr. Aire K.Agua K. Aire Aire

295 0.849 0.72 0.0195 0.0223 0.00001144300 0.857 0.707 0.0196 0.0263 0.00001589

305 0.865 0.7 0.0201 0.03 0.00002092

TABLA 7:

PRUEBA WPICNOMETRO (g)WPIC+ACEITE

(g)WPIC+AGUA

(g)

agua a

19.3C(Kg/m

3)

aceite

(Kg/m3)

aceite

promedio (Kg/m3)

1 18.9817 40.7070 44.5357 998.37 848.7864853.13

2 24.6774 68.9279 76.2160 998.7 857.4733

TABLA 8:

CARTA PSICROMETRICA FRACCION MOLAR TABLAS RESULTADO

HABSkgagua/kgAS

VHm3agua/kgAS

Yagua YASagua a 31 C

(Kg/m-S)AS a 31 C

(Kg/m-S)

A.H.(Kg/m3)

A.H.

(Kg/m-S)

0.0124 0.8858 0.01225 0.98775 0.00081 0.000018 1.14291 1.82E-05

TABLA 9:

Permetro (m) Dimetro (m) Espesor (m) Radio (m) rea

0.377 0.120002827 0.005 0.05500141 0.01131027

TABLA 10:

SALIDA DEL SECADOR

T bulbo seco (C) 31

T bulbo hmedo (C) 21.5

HA (kg agua/kg AS) 0.0124Y (Kg AS/Kg AH) 0.98775188

Y (Kg H2O/Kg AH) 0.01224812

H (KJ/KgAS) 63

ENTRADA AL SECADOR

T bulbo seco (C) 32

HA (kg agua/kg AS) 0.0124

Y (Kg AS/Kg AH) 0.98775188

Y (Kg H2O/Kg AH) 0.01224812

H (KJ/KgAS) 64


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Resultados

TABLA 11: Resultados de la cara A (frontal):

Tw (C)T

(C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K)q

(W)

24.40 21.00 295.70 0.7099 291461 206920 11.022 3.34 1.34

24.60 21.00 295.80 0.7099 308147 218759 11.177 3.39 1.44

24.60 21.00 295.80 0.7099 308147 218759 11.177 3.39 1.44

25.60 21.00 296.30 0.7098 390834 277414 11.867 3.60 1.95

25.40 21.00 296.20 0.7098 374396 265754 11.739 3.56 1.85

25.20 21.00 296.10 0.7098 357908 254060 11.606 3.52 1.74

25.60 21.00 296.30 0.7098 390834 277414 11.867 3.60 1.95

25.20 21.00 296.10 0.7098 357908 254060 11.606 3.52 1.74

25.30 21.00 296.15 0.7098 366158 259912 11.673 3.54 1.79

24.60 21.00 295.80 0.7099 308147 218759 11.177 3.39 1.44

24.60 21.00 295.80 0.7099 308147 218759 11.177 3.39 1.44

24.40 21.00 295.70 0.7099 291461 206920 11.022 3.34 1.34

Q total(W)

19.46

TABLA 12: Resultados de la cara B (lateral izquierda):

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K)q

(W)

23.4 21 295.2 0.71 155113.6 110135.4 9.4 3.14 0.7324.2 21 295.6 0.85 205590.5 174743.7 10.8 3.60 1.1124.8 21 295.9 0.8504 243053.0 206702.0 11.2 3.75 1.3724.6 21 295.8 0.8503 230602.9 196077.0 11.1 3.70 1.28

Q total(W) 4.48

TABLA 13: Resultados de la cara C (lateral derecha):

Tw (C) T (C)

Tprom

(K)

Pr aire

humedo GrL RaL NuL

h

(W/m2*K) q (W)23.6 21 295.3 0.7098 167789.59 119092.48 9.61 3.21 0.8023 21 295 0.7098 129647.26 92029.41 9.03 3.01 0.5823 21 295 0.7098 129647.26 92029.41 9.03 3.01 0.58

23.4 21 295.2 0.7098 155113.57 110099.10 9.43 3.15 0.7322.8 21 294.9 0.7099 116856.74 82952.93 8.81 2.93 0.5122.8 21 294.9 0.7099 116856.74 82952.93 8.81 2.93 0.51

Q total(W) 3.70


19/34




TABLA 14: Resultados de la cara D (Cara posterior):

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K) q (W)

24.4 20.5 295.45 0.70970 335567.6 238150.8 11.4 3.460 1.59023.2 20.5 294.85 0.70984 234402.7 166388.3 10.4 3.158 1.004

23.4 20.5 294.95 0.70982 251390.4 178440.8 10.6 3.214 1.09825.4 20.5 295.95 0.70958 418489.6 296949.9 12.1 3.664 2.115

24.6 20.5 295.55 0.70967 352251.8 249983.0 11.6 3.504 1.69223.2 20.5 294.85 0.70984 234402.7 166388.3 10.4 3.158 1.004

23.4 20.5 294.95 0.70982 251390.4 178440.8 10.6 3.214 1.098

23.8 20.5 295.15 0.70977 285213.2 202435.0 11.0 3.319 1.290

25.2 20.5 295.85 0.70960 402004.7 285262.2 12.0 3.626 2.008

23.6 20.5 295.05 0.70979 268327.2 190456.3 10.8 3.268 1.193

24 20.5 295.25 0.70974 302048.5 214376.9 11.1 3.368 1.389

24.8 20.5 295.65 0.70965 368886.0 261778.9 11.7 3.546 1.796Q total

(W) 17.28

TABLA 15: Resultados de la cara E (Cara superior):

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K) q (W)

22.8 22.5 295.65 0.71 25736.2 18272.2 6.2783 1.9026 0.067222.6 22.5 295.55 0.71 8591.5 6100.0 4.7723 1.4457 0.017023.2 22.5 295.85 0.7099 59873.0 42505.8 7.7536 2.3511 0.193924.2 22.5 296.35 0.7098 144331.8 102448.8 9.6610 2.9339 0.587523.4 22.5 295.95 0.7099 76865.4 54567.5 8.2533 2.5034 0.265423.6 22.5 296.05 0.7099 93807.4 66592.5 8.6746 2.6320 0.341123.8 22.5 296.15 0.7099 110699.0 78581.0 9.0411 2.7440 0.420224.8 22.5 296.65 0.7097 194407.4 137979.5 10.4075 3.1635 0.857123 22.5 295.75 0.7100 42830.0 30407.4 7.1308 2.1616 0.1273

23.8 22.5 296.15 0.7099 110699.0 78581.0 9.0411 2.7440 0.420225.2 22.5 296.85 0.7097 227543.8 161487.1 10.8250 3.2925 1.047225.6 22.5 297.05 0.7096 260483.7 184852.2 11.1970 3.4077 1.2444

Q total(W) 5.5886


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TABLA 16: Resultados de la cara F (Cara inferior):

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K) q (W)23.8 22 295.9 0.7099 153845.0 109207.1 4.908 1.489 0.31624.4 22 296.2 0.7098 204215.9 144948.5 5.268 1.599 0.45224.2 22 296.1 0.7098 187475.6 133071.0 5.157 1.565 0.40624.6 22 296.3 0.7098 220906.3 156789.8 5.373 1.632 0.50025.2 22 296.6 0.7097 270680.0 192097.7 5.653 1.718 0.64826.4 22 297.2 0.7095 368901.7 261751.9 6.107 1.860 0.96424.2 22 296.1 0.7098 187475.6 133071.0 5.157 1.565 0.40624.2 22 296.1 0.7098 187475.6 133071.0 5.157 1.565 0.406

Q total(W) 4.096

TABLA 17: Resultados de la cara A1:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K) q (W)29 22.5 300.3 0.7093 21136.5 14991.4 5.797 5.198 0.363

28.8 22.5 300.2 0.7093 20528.4 14560.5 5.755 5.158 0.34928.8 22.5 300.2 0.70928 40918.4 29022.8 6.838 4.870 0.52228.6 22.5 300.0 0.70930 39701.4 28160.2 6.787 4.832 0.50228.8 22.5 300.2 0.70928 71666.8 50832.2 7.866 4.648 0.72428.8 22.5 300.2 0.70928 71666.8 50832.2 7.866 4.648 0.724

Q total(W) 3.185

TABLA 18: Resultados de la cara B1:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedo GrL RaL NuLh

(W/m2*K) q (W)29.6 22.5 299.05 0.709 30080.15 21339.39 6.419 5.268 0.47630.2 22.5 299.35 0.709 37582.59 26660.47 6.750 5.281 0.57129.4 22.5 298.95 0.709 38971.53 27647.53 6.806 5.077 0.54029 22.5 298.75 0.709 42084.85 29857.16 6.927 4.939 0.541

Q total(W) 1.834

TABLA 19: Resultados de la cara C1:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

29.20 22.50 298.85 0.70944 116534 82674 8.798 3.58 1.2429.60 22.50 299.05 0.70942 123095 87326 8.915 3.63 1.2629.80 22.50 299.15 0.70941 357397 253540 11.599 3.34 19.66

Q total(W) 2.50


21/34




TABLA 20: Resultados de la cara D1:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

28.80 22.50 298.65 0.70946 26863 19059 6.258 5.13 0.41

28.40 22.50 298.45 0.70949 29217 20729 6.377 4.98 0.4129.00 22.50 298.75 0.70945 36831 26130 6.719 5.01 0.50

Q total 1.33

TABLA 21: Resultados de la cara A2:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

31.40 21.00 299.20 0.70950 49921 35419 7.204 5.67 0.8231.40 21.00 299.20 0.70950 51737 36707 7.264 5.65 0.8331.20 21.00 299.10 0.70952 52641 37350 7.293 5.60 0.83

Q total 2.48TABLA 22: Resultados de la cara B2:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

31.40 21.00 299.20 0.70950 9125 6474 4.846 6.74 0.3131.80 21.00 299.40 0.70945 9451 6705 4.888 6.80 0.3331.20 21.00 299.10 0.70952 5335 3785 4.237 7.00 0.2231.80 21.00 299.40 0.70945 5627 3992 4.294 7.10 0.2431.60 21.00 299.30 0.70947 27992 19860 6.413 6.17 0.61

30.00 21.00 298.50 0.70966 24015 17042 6.172 5.93 0.49Q total 2.20

TABLA 22: Resultados de la cara C2:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

31.80 21.00 299.40 0.70945 2793 1981 3.899 7.43 0.1931.60 21.00 299.30 0.70947 1547 1098 3.485 8.04 0.1431.20 21.00 299.10 0.70952 14464 10263 5.463 5.90 0.44

Q total 0.77

TABLA 23: Resultados de la cara D2:

Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

30.60 21.00 298.80 0.70959 55187 39160 7.374 5.47 0.8230.40 21.00 298.70 0.70961 48797 34627 7.167 5.50 0.7530.20 21.00 298.60 0.70963 46170 32764 7.076 5.49 0.7230.40 21.00 298.70 0.70961 45452 32253 7.051 5.54 0.72

Q total 3.01


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TABLA 24: Calor hallado tomando la temperatura promedio de cada cara

CARA Tw (C) T (C)Tprom

(K)Pr aire

humedoGrL RaL NuL

h(W/m2*K)

q(W)

A 24.96 21.00 295.98 0.7099 12945970 9190013 30.473 2.74 15.24

B 24.25 21.00 295.63 0.7099 2801922 1989170 19.9199 2.79 5.14C 23.10 21.00 295.05 0.7098 1880453 1334807 17.885 2.48 3.01D 24.08 20.50 295.29 0.70973 11929412 8466701 29.773 2.67 13.52

E 23.55 22.50 296.03 0.70989 1537342 1091346 17.454 2.05 2.03F 24.6 22 296.3125 0.70975 3827010 2716235 10.961 1.29 3.19

A1 28.80 23.30 299.05 0.70953 285664 202687 11.116 3.95 2.28B1 29.55 23.30 299.43 0.70944 201774 143147 10.057 4.19 1.55C1 29.40 22.50 298.95 0.70955 305121 216500 11.148 3.32 2.37D1 28.73 22.50 298.62 0.70963 74328 52745 7.905 4.60 1.21

A2 31.33 21.00 299.17 0.70950 122183 86689 8.899 5.18 2.28

B2 31.30 21.00 299.15 0.70951 16402 11638 5.611 6.39 2.22C2 31.53 21.00 299.27 0.70948 7464 5295 4.750 6.47 1.54

D2 30.40 21.00 298.70 0.70961 284994 202235 10.959 4.67 2.55

TABLA 25: : Resultados obtenidos por el mtodo grafico a una frecuencia de 40 Hz.

FRECUENCIA: 26 Hz

r(m) hm (plg) h agua (cm) hm (m) Vmax(m/s) Re prom/Vmx media

0.00 0.25 3.56 0.00635 9.43 71216.85 0.825 7.78

TABLA 26: calor perdido por los mtodos utilizados

Balance de Energa - Q perdido (W)

En el secador -99.4853De las resistencias 3740

Por iteraciones

Mtodo de reas 71.91

Mtodo de temperatura media 58.14

TABLA 27: % perdidas de calor al medio ambiente

% PERDIDAS DE CALOR AL MEDIO AMBIENTE

Por iteraciones

Mtodo de reas 1.9227 %

Mtodo de Temperatura media 1.5546 %

Por balance de energa en el secador 2.66 %


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VI. DISCUSION DE RESULTADOS En el grafico 1 se observa que las mayores prdidas de calor la tiene la cara

frontal, seguidas de las caras posterior y lateral izquierda. Esto debido a que los

valores ms altos del nmero de Grashof le corresponden a la cara frontal loque indica que en esta cara existe un mayor movimiento libre de fluido.Adems que en la cara frontal se encuentra las puertas del secador debandejas, las cuales tienen un espesor menor al resto de las paredes delsecador de bandejas, lo que facilita la transferencia de calor desde el fluidocaliente dentro del secador hacia el medio ambiente. Caso contrario sucedencon las caras inferior y lateral derecha.

Para poder aplicar las ecuaciones de transferencia de calor, las placas de A1,C1, A2 y C2 se consideraron como superficies planas con un cierto ngulo de

inclinacin y las superficies B1, D1, B2 y D2 se consideraron como placasverticales. Haciendo estas consideraciones se pudo obtener el calor perdido porestas superficies y se puede observar que el slido de entrada al secador(superficies de A1 a D1) pierde una mayor cantidad de calor que el slido desalida del secador (superficies de A2 a D2), esto debido a que el slido deentrada est en contacto con aire a mayor temperatura y el slido de salidaest en contacto con aire a menor temperatura.

En el grafico N 2, se observa que los valores ms altos de los calores perdidosle corresponden a lo hallados por el mtodo de las reas que a los hallados por

el mtodo de temperatura media, esto a causa de que el primer mtodo esmucho ms aproximado debido a que toma temperaturas representativas depequeos segmentos de rea considerados isotrmicos a comparacin delotro mtodo en donde se toma una temperatura promedio representativa paratoda la cara y se considera como un placa isotrmica. Este valor ms alto delcalor se debe a que el error que se comete al suponer una placa isotrmicadisminuye al dividir la superficie en un mayor nmero de reas, obtenindoseas una mejor distribucin de temperaturas en la superficie y por lo tanto unresultado ms aproximado al real.


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VII. CONCLUSIONES La superficie con mayor prdida de calor fue la superficie A en la que se obtuvo

una prdida total de 19.46W, esto debido a la influencia de ubicacin de las

puertas y a los elevados nmeros de Grashof obtenidos para esa pared.

La superficie con menor prdida de calor fue la superficie C para la cual seobtuvo una prdida total de 3.7 W, debido a la poca movilidad del fluido en esazona.

De los mtodos usados se concluye que a mayor nmero de divisiones, mejorser la aproximacin para el clculo del calor perdido.

Los slidos de entrada y salida tienen mayor prdida de calor por unidad de

rea que las dems superficies, esto debido a que la mayor velocidad del fluidocaliente genera una mayor transferencia de calor.

Las mayores prdidas de calor se producen en las placas de mayor rea detransferencia de calor.

Las prdidas de calor obtenidos usando el balance de energa son mayores quelos encontrados usando el mtodo iterativo.

Para calcular las prdidas de calor en el secador influye el sentido en el que se

encuentran las paredes de la cmara (vertical u horizontal).


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VIII. RECOMENDACIONES Debido a la mayor sensibilidad que se demostr al aplicar el mtodo de reas,

se recomienda realizar un mayor nmero de divisiones para as obtener unadistribucin de temperaturas en la superficie que se asemeje ms a la realidady por lo tanto optimizar este mtodo.

No colocar el secador cerca de equipos que transfieran calor, as como tambinde equipos que proporcionen energa cintica al fluido y que ocasione unaconveccin forzada.

No circular demasiado alrededor del equipo para no alterar la velocidad ni lamovilidad del fluido.

Esperar un tiempo prudencial hasta que el sistema se estabilice para iniciar latoma de datos.

Se recomienda usar termmetros calibrados o unos digitales.

Al terminar la prctica se debe apagar primero la caja de resistencia y luego elventilador para as no daar la resistencia.


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IX. BIBLIOGRAFA1. Incropera Frank, David P. DeWitt; Fundamentos de transferencia de calor;

Editorial Prentice may, Mxico 1999; Pginas:

2. Kreith, Frank: Principios de Transferencia de Calor; Editorial HerreoHermanos, Sucesor, S.A; 1ra Edicin en espaol; 1970; pgs. 282, 283, 296.

3. Diez Fernadez, Pedro: Ingeniera Trmica y de fluidos;http://libros.redsauce.net. Captulo 13, pag 231.

4. Mc. Adams William, "Transferencia de Calor". Ed. Mc Graw Hill. 3era edicin.

Espaa 1961, Pg.: 173, 181, 182, 188, 189.

5. Welty, James, "Transferencia de Calor aplicada a la Ingeniera". EditorialLimusa S.A., Mxico 1996, Pg.: 218.

6. Welty, James, "Transferencia de Calor aplicada a la Ingeniera". Editorial

Limusa S.A., Mxico 1996, Pg..: 218.

7. Ocn, J. y Tojo, G., "Problemas de Ing. Qumica", Tercera edicin. Editorial

Aguilar S.A. Madrid 1980, Pg..: 282.
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X.APNDICEEJEMPLO DE CLCULOS.

1. Clculo de las prdidas de calor en las paredes verticales del secador.Para la primera divisin de la pared A tenemos:

rea: 0.118 m2

Permetro: 1.38m

TW (temperatura de pared) = 24.4C

T (temperatura del fluido)= 21 C

TW

- T

= 3.4 C

Para calcular las prdidas de calor en esta pared aplicamos la ecuacin (9).

Procedemos entonces a hallar el nmero de Grashof, para esto tomamos laspropiedades de los fluidos a la temperatura media y hallamos la longitudcaracterstica de la superficie:

KCTT

T wf

7.2957.22

2

mmm

PAL scaract 08536.0

38.1118.0

2

Entonces:

100338.0 K , sm2

00001551.0 , reemplazando en la ecuacin (5), resulta:

291461

00001551.0

4.308536.000338.08.92

31

2

2

sm

sm

L

KmKGr

En la ecuacin (6) Reemplazamos Gr para hallar el nmero de Rayleigh: 206920)291461(7099.0 LRa


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En donde 0.7099 es el nmero de Prandtl del aire hmedo calculado a partir de

los nmeros de Prandtl del aire y agua respectivamente. Luego aplicamos la

ecuacin (9) para hallar nmero de Nusselt:

* +

022.11

7099.0

490.01

206920387.0825.0

2

278

169

61

LNu

Luego, despejando h de la ecuacin (3) y reemplazando el valor de Un

Km

WKmW

mh

234.308536.0

025873.0022.11

Por lo tanto la prdida de calor en esta regin del secador ser:

WKmqKm

W 34.14.334.3118.0 22

De la misma manera se procede con el clculo de las superficies laterales, arriba

y abajo. (Tablas 11 al 16).

2. Clculos de las prdidas de calor en las superficies de entrada y de salida delsecador.

Para este clculo se dividi el slido de entrada y salida en cuatro superficies.

Debido a la geometra de los slidos, las superficies se trabajaron como

superficies planas: dos superficies verticales con un cierto ngulo de inclinacin,

y dos superficies verticales.

Superficie vertical inclinada con la pared caliente hacia arriba (superficie A1).

Para la primera divisin de esta superficie tenemos:

Tenemos:


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rea: 0.0107 m2

Permetro: 0.3675m

ngulo: 40

TW (temperatura de pared) = 29.0 CT (temperatura del fluido)= 22.5 C

TW - T = 6.5 C

Para calcular las prdidas de calor en esta pared aplicamos la ecuacin (14)

Procedemos entonces a hallar el nmero de Grashof, para esto tomamos las

propiedades de los fluidos a la temperatura media y hallamos la longitud

caracterstica de la superficie:

KCTT

T wf

38.30038.272

mm

m

P

AL scaract 0292.0

3675.0

107.0 2

Entonces, de tablas tenemos:

10033656.0 K , sm2

00001593.0 , reemplazando en la ecuacin (5),

resulta:

21136

00001593.0

5.160292.00033656.08.92

31

2

2

sm

sm

L

KmKGr

En la ecuacin (6)Reemplazamos Gr para hallar el nmero de Rayleigh:

14991)21136(70927.0 LRa

Luego aplicamos la ecuacin (14)para hallar nmero de Nusselt:

797.540cos70927.02113656.0 41

LNu

Luego, despejando h de la ecuacin (3) y reemplazando el valor de Nu

Km

WKmW

mh

220.50292.0

02622.0797.5


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Por lo tanto la prdida de calor en esta regin del secador ser:

WKmqKm

W 36.05.620.50107.0 22

De igual para todas la superficies inclinadas. (Tablas 17 al 23).

3. Calor perdido por el secador (iteraciones)El calor total se calcula de la siguiente manera:

n

i

i WqQ1

91.71

Donde n es el nmero total de divisiones del secador.

De igual manera para los diferentes mtodos de iteracin. (Tabla 26).

4. Balance de energa en la entrada y en la salida del secador.Para hacer el balance de energa se tomaron las condiciones del aire a la entrada

del secador (salida de la resistencia) y salida del secador. Para estas etapas

tenemos:

Clculo de las propiedades del aire hmedo:

Temperatura del bulbo seco: 31C

Temperatura del bulbo hmedo: 21.5 C

Con los datos anteriores evaluamos en la carta psicomtrica donde tenemos:

Humedad absoluta: 0.0124 Kg agua/kg aire seco

Fraccin en peso de agua y aire:


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Calculando el peso molecular promedio con las fracciones:

Calculo de la velocidad mxima y media mediante el mtodo grafico

Donde:Cp = Coef. del medidor de tubo pitot (asumimos 0.98)g = Aceleracin de la gravedad = 9.8 m/s2

h = Lectura del picnmetro (m)= 0.04064

Reemplazando:

Vmx = 9.43 m/s

Para Vmax, se tiene r = 0, entonces Vmax = 9.43 m/s

Reemplazando: De la grafica (Vprom / Vmax) vs Remax, se tiene:


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Calculo de la viscosidad del aire hmedo y rea de la tubera.

Calculo de flujos masicos G (kgAH/s) y G (kgAS/s):

( )

Calculo de Q perdido (W):

( )

5. Balance de energa de la resistencia.IVQ electricaaresistenci *

AVQ electricaaresistenci 17*220

WQ electricaaresistenci 3740

6. Prdidas de calor al medio ambientePor el mtodo de iteraciones:


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POR BALANCE DE ENERGA:

XI.GRFICOSGrafico 1: Perdidas de calor en el secador

Grafico 2: Comparacin de la prdida de calor por los diferentes mtodos.

0.00

4.00

8.00

12.00

16.00

20.0019.46

4.483.70

17.28

5.594.10

Grafico N 1

Cara A Cara B Cara C Cara D Cara E Cara F


34/34


0.00

5.00

10.00

15.00

20.0019.46

15.24

4.48 5.14 3.70

3.01

17.28

13.52

5.59

2.03

4.10

3.19

Grafico N2

Cara A Cara A-M.T media Cara B Cara B-M.T media

Cara C Cara C-M.T media Cara D Cara D.M.T media

Cara E Cara E-M.T media Cara F Cara F-M.T media

informe final-perdidas de calor en la camara de sacado-grupo d

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