Problemas de Práctica en Sicrometría y Secado

Problemas de Práctica en Sicrometría y Secado
1. Use la tabla sicrométrica para completar la siguiente tabla. Cada una de las condiciones
es independiente de la otra.
Parámetro
Temperatura
de bulbo seco
Temperatura
de bulbo
húmedo
Temperatura
de rocío
Humedad
relativa
Humedad
absoluta
Condición 1
Condición 2
15
10
Condición 3
Condición 4
Unidades
25
10
4
20
Entalpía
65
Volumen
específico
0.85
2. Conteste lo que se pide en cada proceso.
a. Condición inicial Tdb = 20ºC & HR = 20%. Se sube la temperatura 20ºC.
i. ¿Cuál es la temperatura de bulbo seco final?
ii. ¿Cuál es la humedad relativa final?
iii. ¿Cuánto es el cambio en entalpía del proceso?
iv. ¿Cuánto es el cambio en humedad absoluta del proceso?
b. Condición inicial Tdp = 0ºC & Twb = 20ºC. Se aumenta la humedad 5g/kg de aire
sin cambio en la temperatura de bulbo seco.
i. ¿Cuál es la temperatura de rocío final?
ii. ¿Cuál es la humedad relativa final?
iii. ¿Cuánto es el cambio en entalpía del proceso?
iv. ¿Cuánto es el cambio en humedad absoluta del proceso?
c. Condición inicial Twb = 20ºC & HR = 10%. Sube la humedad relativa hasta 30%
de forma adiabática
i. ¿Cuál es la temperatura de bulbo seco final?
ii. ¿Cuál es la temperatura de bulbo húmedo final?
iii. ¿Cuánto es el cambio en entalpía del proceso?
iv. ¿Cuánto es el cambio en humedad absoluta del proceso?
3. Vamos a secar tajadas de mango haciendo pasar aire caliente por la cama de pulpa. El
aire entra a 25º y 30% HR. El quemador de propano provee 20kJ/kg de aire seco para
subir la temperatura del aire antes de que entre en contacto con el mango.
a. ¿Cuál es la temperatura de bulbo seco y humedad relativa del aire caliente?
b. Si tenemos 500 libras de mango con 90% de humedad, ¿Cuánto tiempo tardará el
proceso de secado si el aire caliente recoge 5g de agua/kg de aire y el flujo de aire
es
i. 500 cfm?
ii. 1000 cfm?
iii. 1500 cfm?
c. Si deseáramos que el proceso de secado ocurriera en 24 horas,
i. ¿cuál debe ser la velocidad del aire?
ii. ¿de cuántos BTU/h debe ser el quemador de propano?
4. Con Pedro tiene una batea de 10 pies de radio y la usa para secar el café de su finca.
(Asuma que la densidad de empaque del café es de 1200kg/m3.) La profundidad de la
cama de café es 1 pie y el contenido de humedad inicial es de 60%.
a. ¿Cuánto es la masa de café a secar?
b. ¿Cuánta agua hay que remover para llevar el café hasta 12% de humedad?
c. El aire entra a la cama de café con 55ºC y 10% de humedad relativa. Si sale a
40ºC, ¿cuánta agua recoge al pasar por el café?
d. Si deseamos secar el café en 20 horas, ¿Cuántos cfm debe proveer el abanico?
e. ¿Cuánta energía debe proveer el calentador para apoyar un proceso de secado de
20 horas?
f. ¿Cuál es la temperatura de rocío del aire que sale del proceso de secado?
g. Si la condición del aire en la atmósfera (antes de calentarlo) es de 25ºC, ¿es
factible este proceso considerando esta temperatura de rocío y la humedad inicial
del aire?
5. La producción del llamado “beef jerky” o carne seca, requiere que la carne fresca se
adobe con sal y ciertas especies para luego colocarla en el desecador. Vamos a secar 5 kg
de carne (ya adobada) cuya humedad inicial es de 75%. El proceso de secado se va a
llevar hasta 25% de humedad final (base húmeda).
a. ¿Cuánta agua hay que remover?
b. El desecador tiene tres posibles temperaturas de operación (a partir del aire de la
atmósfera que está a 28ºC y 60% HR): 35ºC, 45ºC y 55ºC. Para cada temperatura
de operación halle lo siguiente.
i. ¿Cuánta puede recoger cada kilogramo de aire?
ii. ¿Cuántos kilogramos de aire hacen falta para secar el producto?
iii. Si el abanico del equipo provee 120 cfm, ¿cuánto tiempo toma el proceso
en cada temperatura?