CAPÍTULO 11 AIRE HÚMEDO - Exapuni

Ing. Jorge Salcedo Aire Húmedo 1

CAPÍTULO 11 AIRE HÚMEDO La atmósfera por lo general es un aire húmedo (AH.) compuesto por una mezcla de dos ga-ses: aire seco más gas (vapor de agua), si bien es cierto el agua suele presentarse en tres de sus fases (gas, líquido y sólido), el aire que respiramos es en gran medida gas aire seco y gas vapor de agua. Desde el punto de vista termodinámico el gas aire seco fue estudiado en los primeros capí-tulos y conocemos muy bien sus propiedades y como se comporta. Para el vapor de agua también conocemos sus propiedades en gran medida, no obstante las propiedades del vapor de agua merecen en este capítulo un tratamiento muy particular ya que en las condiciones en que se encuentra en la atmósfera requiere de un previo análisis. En cuanto a la presión el aire húmedo se encuentra mayormente a un bar de presión ó me-nores a esta y la temperatura puede oscilar entre los 0°C a 50°C, esto hace que el vapor de agua conjuntamente con el aire seco se comportan como una mezcla de gases ideales, sa-bemos que el vapor de agua no es un gas perfecto pero en esas condiciones de presión y temperatura actúa como si lo fuera. Además la masa de vapor de agua es muy pequeña y estando en la zona de vapor sobrecalentado bajo esas condiciones de presión y temperatu-ra y en presencia de una mayor proporción de masa de aire seco que tiene la atmósfera refuerza aún más este comportamiento parecido al de un gas ideal. Bajo estas consideraciones esta mezcla obedece a la ley de Dalton de las presiones parcia-les. Por lo tanto:

agua de vapor delpresión :pseco aire delpresión :p

húmedo aire del totalpresión:´p

ppp

V

AS

T

VAST +=

Esta mezcla que se encuentra ocupando un volumen ( V ) y una temperatura ( T ) Para la masa de aire seco ( mAS) la ecuación de estado será el siguiente:

kgKkJ287,0R

seco aire del particular constante:R) (kg unidad laen seco aire de masa :m

TRmVp

AS

AS

AS.AS

ASASAS

=

=

De la misma manera para la masa de vapor de agua ( mV ); la ecuación de estado será el siguiente:

Termodinámica Técnica 2

kgKkJ463,0R

agua de vapor del particular constante:R

) (kg unidad laen vapor de masa :m

TRmVp

V

V

OHV

VVV

2

=

=

Nota: para el vapor de agua a presiones muy altas se aleja del comportamiento de un gas ideal; y por debajo de 0°C el agua se solidifica y también se aleja de esas condiciones que se señalaron anteriormente.. Estudiaremos luego dos comportamientos importantes que le suceden al vapor de agua presentes en el aire húmedo (AH.) Para ello consideramos un recinto que contiene una masa de (AH.) a presión y temperatura determinados (ver fig.1)

Como primer estudio consideraremos una masa de (AH.) a presión total y temperatura constantes, entonces si agregamos una lluvia a de agua pulverizada al recinto de (AH.) encerrado dentro de ella, a medida que recibe esa masa de agua pulverizada el (AH.) se va a ir llenando de más humedad.


Agregar una masa de agua líquida implica aumentar la presión de vapor, esto según los gráficos (T-s) y (P-v) el vapor irá aumentando su presión a la misma temperatura ( T ) has-ta que alcance una presión PVS llamada presión de vapor saturado a esa temperatura, en esas condiciones el (AH.) alcanzará la máxima cantidad de agua que puede aceptar, y se dice que el ( AH ) está saturado. En el estado (2) el (AH.) aún no está saturado aunque tiene más masa de vapor de agua que el estado (1), entonces el (AH.) aún no está saturado. Como segundo estudio si a esa misma masa de (AH.) contenido en ese recinto le extrae-mos calo Q, pero manteniendo la presión de vapor constante ( PV ) partiendo del estado (1) a una ( T1 ), si quitamos calor al aire este se va enfriando y se obtiene el estado (2) alcan-zando una ( T2 ), luego si seguimos el enfriamiento se obtiene un punto también importan-te que es el punto de rocío ( R ), en ese estado el (AH.) alcanza la temperatura de rocío ( TR ), que es la mínima temperatura que el (AH.) puede soportar sin condensar agua, a par-tir de ese estado si continuamos el enfriamiento empieza la condensación del agua. Tam-bién podemos decir que la ( TR ) es la temperatura de saturación del vapor correspondiente a la presión parcial del vapor de agua. (Ver Fig. 2 ).


Resumen: Manteniendo la ( PT =cte ) y ( T=cte. ), si:

(niebla) agua de adosobresatur .AHmmpp

saturado .AHmmpp

saturado no .AHmmpp

.MAX.VVVSV

.MAX.VVVSV

.MAX.VVVSV

⇒>→>

⇒=→=

⇒<→<

Manteniendo la ( PT =cte ) y ( PV=cte. ), si:

aguacondensar a empieza .AHTT

aguacondensar sin toenfriamien de mínimo punto el alcanza .AHTT

agua deón condensacihay noy (1) que frío más está saturado no .AHTT

agua deón condensacihay noy saturado no .AHTT

R

R

2

1

→<

→=

→=

→=

Humedad absoluta (X) Se define la humedad absoluta como el cociente entre la masa de vapor y la masa de aire seco. También a la humedad absoluta se le llama humedad específica.

.mm

XAS

V=

Como

TRVp

m

:mismo lo y

TRVp

m

TRmVp

AS

ASAS

V

VV

VVV

=

=

=


absoluta. humedad laexpresar de forma otra es Que pp

p622,0X

ppp

622,0pp

622,0pp

463,0287,0

pp

RR

TRVpTRVp

.mm

X

VT

V

VT

V

AS

V

AS

V

AS

V

V

AS

AS

AS

V

V

AS

V

−=

−======⇒

Humedad absoluta de saturación (XS) Se lo define así:

). T ( atemperaturadeterminad una rresponde co le p cada para Andrews deley laSegún agua. de vapor de tablasdeuso elcon obtiene sey ;siguiente) figura(ver ra temperatula defunción es ; )T(fp la de valor El

ppp

622,0X

VS

VS

VST

VSS

=

−=

Masa de aire húmedo ( mAH. )

)X1(mm

)X1(mXmmmXmm

mmm

ASAH

ASASASAHASV

VASAH

+=

+=+=⇒=

+=


Humedad relativa (ϕ) Se lo define así:

VS

V

PP

=ϕ

Grado de saturación (GS.)

SXX.GS =

( )( )

( )( )

.GS pp

.GS

ppy pp la que ya ; 1pppp

cociente el

pp

pppppp

ppp

622,0

ppp

622,0

XX.GS

VS

V

VTVSTVT

VST

VS

V

VTVS

VSTV

VST

VS

VT

V

S

=ϕ⇒=

>>>>≅−−

=−−

=

−

−==

Entonces a la humedad relativa se la define como:

pp

XX

VS

V

S

==ϕ

Si se fija (X) variando (XS), se obtienen distintos ϕ

saturado .AH1XXpp

saturado no .AH1XXpp

: siTambién

.SVSV

.SVSV

⇒=ϕ⇒=⇒=

⇒<ϕ⇒<⇒<

Nota: Una masa de (AH.) que se encuentra a una (PT=cte.), y también (PV=cte.), entonces (X=cte.); porque por definición:


VT

V

ppp

622,0X−

=

Esto significa que en un proceso de calentamiento o enfriamiento, manteniendo constante la (PV), la humedad absoluta no cambia su valor, en el caso del enfriamiento mientras no se alcance el punto de rocío (R) ver fig. 4.

.cteX.ctep.ctep

V

T

===

Constante particular del aire húmedo ( RAH )

( )( )

( )

++

=

=++

=++

=

+=+=

kgKkJ unidadesen mide se R El ;

)X1(XRR

R

)X1(mXRRm

mmRvXmRm

Rmm

Rmm

RgRgR

AHVAS

AH

AS

VASAS

VAS

ASASAS

VAH

VAS

AH

ASV2AS1AH

=

=

kgKkJ462,0R

kgKkJ287,0R

:donde

V

AS


Volumen específico del (AH.)

=

=⇒=⇒=

=

kgmen mide se ) v( del unidad La ;

pTRv

:) v( específico volumen El

TRvpm

VvvmV

:Como

TRmVp

3

T

AH

AHTAH

AH

AHAHT

Otras ecuaciones para el aire seco:

( )

( ) ( )( )X1T

)X1(XRR

VpX1TR

Vpm

TRVp

X1m

:ecuaciones ambas igualando

X1mm :Además

TRVpm :Como

VAS

T

AH

TAS

AH

TAS

ASAH

AH

TAH

+

++

=+

=⇒=+

+=

=

( )

( )

:anteriorexpresión la de otal volúmen tel despejamos Si

:v seco aire del específico volúmen elobtener puede seTambién

TXRRVpm

:seco aire demasa laobtener Se

AS

VAS

TAS +

=


( )

( )

( )

+=

⇒+

=

+=

AS

3

T

VASAS

TAS

VASAS

AS

AST

VASAS

kgm

VpTXRR

v

:es seco aire sel específico volúmen el Vpm

TXRRmmV

:queda nos ),(m seco aire de masa lapor dividimos si ; Vp

TXRRmV

Entalpía del aire húmedo ( H )

( )

( )tcrXmtcmH

:doreemplazan ; Xmm

tcrmtcmH

HHH

PV0ASAS,PASAH

ASV

PV0VAS,PASAH

VASAH

++=

=

++=

+=

( )[ ] ( )

( )

++=

++=

kgkJen mide se )h ( específica entalpía la

medida de nalinternacio sistema elEn

tcrXtch

:a húmedo aire del específica entalpía llamamos

(kJ)en mide se H Esta ; tcrXtcmH

PV0PAS

AHPV0AS,PASAH

Ckg

kJ 864,1c ; Ckg

kJ 005,1c

: sonvapor del como secoaire del tanto sespecífico calores losy kg/kJ 2501r

valey kPa 0.6113py C0,01t para ónvaporizaci de latente calor :r

PVPAS

0

V0

°=

°=

==°=


t)f(X,h : de depende que recta una deecuación la esentalpía larán representa se luego que gráficos losEn

)t.Ckg

kJ864,1kgkJ2501(Xt.

CkgkJ005,1h

=

°++

°=

Saturación adiabática del (AH.) Un método que sirve para evaluar la humedad relativa se basa en la saturación adiabática. En un recinto adiabático que contiene una masa de agua en su base; se hace circular una masa de aire húmedo no saturado (estado 1) como el de la figura, de tal forma que a la sa-lida se logre (AH.) saturado 100% (estado S) .

El (AH.) recogerá humedad adicional cuando pasa sobre el agua líquida en la parte infe-rior del recinto y saldrá de la misma saturada a una temperatura ( tS), esa temperatura se llama “temperatura de saturación adiabática” esta es menor que el de entrada; ( tS<t1). Aplicando el primer principio para sistemas abiertos y despreciando la entalpía del líquido ( LIQh ) debido a que se incorpora una pequeña masa de agua líquida comparado a una ma-yor masa de aire húmedo que circula por el recinto; pero que a su vez es suficiente para saturar el aire húmedo a la salida. Entonces:

SAH1AH

AGUAAGUA

SAHASAGUAAGUA1AHAS

SAHAGUA1AH

hh

:Entoncestérminos. otros los con comparado pequeño, es valor este 0hm

hmhmhm

HHH

−−

−−

−−

=

≅

+=

+=


La técnica de saturación adiabática proporciona resultados deseados, pero en la práctica no es fácil obtener la saturación con este método sin tener que emplear un recinto de flujo largo lo cual es impractica, por eso se usa el Psicrómetro. Psicrómetro y diagrama Psicrométrico: El Psicrómetro es un aparato que sirve para medir la humedad relativa, consta de dos ter-mómetros sujetos a un soporte con un mago que la puede hacer rotar y uno de los termó-metros envuelto con un pedazo de tela o gasa humedecido con agua, cuando se hace rotar el paño humedecido hace incorporar gotas de agua vaporizada al aire que se encuentra al-rededor, pero para que el agua se evapore necesita tomar calor del bulbo en el termómetro y la enfría, haciendo descender la temperatura llamada temperatura de bulbo húmedo ( tBH ), el otro termómetro llamado de bulbo seco permanece con la misma temperatura del am-biente ( tBS ), estos dos valores se llevan a un diagrama psicrométrico, en donde están cons-truidas las curvas de humedad relativa ( ϕ ), humedad absoluta ( X ) en el eje vertical y temperaturas en el eje horizontal (ver figura). El diagrama está dividido por la curva de humedad relativa ( ϕ=1 ) 100%, en dos zonas la de Niebla por arriba de este y aire húme-do no saturado por debajo de este.

DIAGRAMA PSICROMETRICO La ( tBH ) en la práctica es igual a la a la temperatura del aire de la saturación adiabática, que para obtener una lectura correcta de (tBH) la velocidad del (AH.) del ambiente debe tener entre 30 y 60 (m/s) de velocidad. En el gráfico se entra con este valor y se lee la entalpía del bulbo húmedo que es igual al de la saturación adiabática y en el gráfico llevando a entalpía constante e intersectando a la ( tBS ) se encuentra el estado ( 1 ) del aire húmedo y la curva de humedad relativa.


Nota: El ensayo se hace a una presión total ( pT ) que es constante, en el diagrama la recta de entalpía que corta a la curva de humedad relativa saturada ( ϕ=1 ), en ese punto se lee la humedad absoluta de saturación adiabática. Ejemplo si la ( tBH=15°C ) y la ( tBS=30°C ), la entalpía del diagrama será aproximadamen-te igual a ( hBH=42 kJ/kg ) y la humedad relativa ( ϕ1=0,17 ), también a partir del estado ( 1 ) se puede encontrar el punto de rocío a ( X ) constante hasta cortar la curva de satura-ción, punto ( R ) y se lee la temperatura de rocío ( tBR=2,8°C ). Diagrama de Mollier. Este diagrama es distinto al diagrama psicrométrico, pero se obtienen los mismo valores en el eje horizontal se lee la humedad absoluta ( X ) y por el eje vertical pasan rectas de ental-pía y temperatura ( ver diagrama ), de igual forma que en el diagrama psicrométrico se entran con la temperaturas de bulbo húmedo y bulbo seco, y donde corta a la curva de humedad relativa 100% con la ( tBH ) y trazando una recta paralela a las de entalpía hasta cortar a la ( tBS ), se ubica el estado ( 1 ) del aire húmedo y a partir de allí se encuentran ( X1 ), ( ϕ1 ), con ( X1 constante), disminuyendo la temperatura se encuentra también la ( tROCÍO ). Nota: Este diagrama también posee además un polo a 20°C (temperatura relativa que pue-de variar según el autor), y que se usa conjuntamente con la escala de pendiente energética

∆∆

Xh que veremos más adelante.

Además el diagrama está dividido por la curva de humedad relativa ( ϕ=1 ) 100%, en dos zonas la de Niebla por debajo de este y aire húmedo no saturado por arriba de este.


DIAGRAMA DE MOLLIER


DIVERSOS PROCESOS CON AIRE HÚMEDO MEZCLA DE AIRE HÚMEDO.- Cuando en un ambiente se mezclan 2 ó mas corrientes de ( AH. ), por ejemplo dos corrien-tes cuyas masas de aire seco son m1 y m2 ; humedades absolutas X1 y X2 y temperaturas t1 y t2, respectivamente. Aplicaremos a las mismas dos balances uno de masa y el otro de energía. Si hacemos un balance de masas de vapor en la mezcla:

21M

M

2211M

MM2211VMV21V1

mmm :Donde

mXmXmX

XmXmXmmmm

+=

+=⇒

=+⇒=+

Y del balance de energías por primer principio a un sistema abierto:

También si consideramos que los calores específicos de la mezcla no cambian se obtiene la temperatura de la mezcla:

21

2211M mm

t mt mt

++

=

La temperatura de la mezcla se puede obtener de otra manera si se conoce (hM y XM):

1,868X1,004 2501X-h

tM

MMM +=

M

2211M

MM2211

MEZCLA21

mh.mh.m

h

h.mh.mh.m

HHH

mezcla la de Entalpía

+=

=+

=+


Ilustraremos este proceso de ( AH. ) mediante un ejemplo: Dos corrientes de aire, ambos a una presión total de pl= 1 bar, se mezclan adiabática-mente. La primera corriente es de m1=6 kg/seg de aire a t1=20 ºC con una humedad rela-tiva ϕ1=60 % y la segunda de m2=8 kg/seg a 5 ºC con una humedad relativa del ϕ2=70 %. Calcular en forma analítica la humedad absoluta, la entalpía, la temperatura y el peso específico de la mezcla. Repetir el cálculo gráficamente en el diagrama (h-x) de Mollier y determinar la temperatura de saturación adiabática de la mezcla.

FIG. 8

Solución analítica: Mediante la fórmula de balances de masas, calculamos el valor de Xmezcla correspondiente. Pero para ello, necesitaremos tener de antemano todos los parámetros de estado de m1 y m2:

008822,0)014703,0(6,0XX

014703,0kPa 34,2kPa 33,101

kPa 34,2622,0PP

P622,0X

C)20con t vapor de tablade ( kPa 34,2P

XX

:1 corriente la de

sat111

)c20(vst

)c20(vssat1

1)c20(vs

sat1

11

==ϕ=⇒

=−

=−

=

°==

=ϕ

o

o

o


0037706,0)005387,0(7,0XX

005387,0kPa 87,0kPa 33,101

kPa 87,0622,0PP

P622,0X

C)5con t vapor de tablade ( kPa 87,0P

XX

:2 corriente la para mismo lo

sat222

)c5(vst

)c5(vssat2

2)c5(vs

sat2

22

==ϕ=⇒

=−

=−

=

°==

=ϕ

o

o

o

Humedad absoluta de la mezcla:

Entalpía total de la mezcla, usamos balance de energía total: Para la corriente 1:

11v0111as1 tcpr(Xtcph ++=

kgkJ49,42h

kgkJ49,42)C20.

CkgkJ868,1

kgkJ2501(XC20.

CkgkJ005,1h

1

11

=

=°°

++°°

=

Para la corriente 2:

kgkJ49,14h

kgkJ49,14)C5.

CkgkJ868,1

kgkJ2501(XC5.

CkgkJ005,1h

2

22

=

=°°

++°°

=

00594,0X

00594,014

)8(0037706,014

)6(008822,0X

1486mmm

mm.X

mm.XX

M

M

21M

M

22

M

11mezcla

=

=+=

=+=+=

+=


Temperatura final de la mezcla:

C46,11C4596,11X

CkgkJ868,1

CkgkJ005,1

kgkJ2501Xh

t

kgkJ5,26)Ct.

CkgkJ868,1

kgkJ2501(XCt.

CkgkJ005,1h

mezcla

mezclamezcla

mezcla

mezclamezclamezclamezcla

°=°=

°+

°

−=

=°°

++°°

=

C4,1168

)5(8)20(6t

mm t mt m

t

) t(obtener para forma Otra

mezcla

21

2211mezcla

mezcla

°=++

=

++

=

Presión de vapor de la mezcla:

C24,6tpresión. esa a saturación de ra temperatula a

ecorrespond que rocio de ra temperatula obtiene se vapor de tablade

kPa96,0kPa958,0X622,0

pXp

mezcla,rocio

mezcla

tmezclamezcla,v

°=

==+

=

kgkJ5,26h

kgkJ49,26

1449,14)8(49,42)6(

mh.mh.m

h

:mezcla la de Entalpía

M

mezcla

2as21as1mezcla

=

=+

=+

=


Solución gráfica:


CALENTAMIENTO DEL AIRE HÚMEDO.- Manteniendo la presión total constante el calentamiento se realiza a humedad absoluta constante ( X=cte ) por lo tanto a presión de vapor constante ( pV=cte ), con aumento de temperatura y disminución de la humedad relativa ( ) 12 ϕ<ϕ . Si apreciamos la Fig.11 des-de el estado ( 1 ) se evoluciona hasta el estado ( 2 ). Acordarse de:

.cteP

) adeterminad talpresión to una para ( cte.XX Si

PPP

622,0X

V

21

VT

V1

=⇒

==

−=


Para el vapor de agua la evolución se le puede representar con las siguientes figuras:

FIG.14


ENFRIAMIENTO DEL AIRE HÚMEDO.- Manteniendo la presión total constante el enfriamiento también se realiza a humedad absoluta constante ( X=cte ) por lo tanto a presión de vapor constante ( pV=cte ), pero con disminución de la temperatura y aumento de la humedad relativa ( ) 12 ϕ>ϕ . Si apreciamos la figura desde el estado ( 1 ) se evoluciona hasta el estado ( 2 ).


ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE Si tenemos una masa de aire que circula por un conducto circular al que le entregamos una cantidad de calor ( Q ) y al mismo tiempo la humidificamos con agua, se debe cumplir aplicando primer principio a un sistema abierto y conservación de masa de vapor lo si-guiente: Balance energético:

( ) (A) whQ h-hm hmwhhm HQHH w12as2asw1as2W1 +=∴=+⇒=++ De balance de masas de vapor:


( ) B) XX

wm XXmw : despejando

mXwmX mm

Xy mm

X :como ; mwm

12as12as

as2as1as

v22

as

v112v1v

−=∴−=

=+⇒===+

( ) (A) whQ h-hm hmwhhm HQHH

:energético balance De

w12as2asw1as2W1 +=∴=+⇒=++

( )

general.en adoacondicion aire de procesos a

aplicar para L,FUNDAMENTA ECUACIÓN hwQ

XXhh

:obtiene se (B)y (A) ecuaciones ambas Dividiendo

(B) w x-xm xmwxm mwm

: vaporde masa de balance de Y

w12

12

12as2as1as 2v1v

+=−−

=∴=+⇒=+

adicional. parámetroalgún conociendo determinar aestados otros los enontrarán se recta esaen húmedo, aire del estadoalgún por paralela recta una trazase allí departir ay Mollier, de diagrama del polo elcon une se ,energética pendiente Esa

energética esy pendiente la mide ;Xh ; h

wQ

Xh

XXhh

:anteriorecuación la observamos Si

w12

12

∆∆

+=∆∆

=−−

s.posteriore cálculos loscon seguir paraecuación laen loincorporar e valor ese determinar para vapor de tablasutilizarán se anteriores casos los En todos

húmedo. vapor del Entalpía -4.tadosobrecalen vapor del Entalpía -3.

saturado vapor del Entalpía -2líquida agua del Entalpía -1.

:como epresentars puede ); h ( de valor El w


También esa ecuación es interesante, puesto que se puede utilizar para analizar varios pro-cesos por ej.:

amientoacondicion de proceso ese realiza secomo segúnicación,deshumidif

ó ciónhumidifica solamentehabrá (2)y (1) estados los Entre ; hXh

XXhh

:) entonces calor, de ciatransferenhay no ( 0Q Si

w12

12 ==−−

=

∆∆

( ) ( )( )( ) ( )

( ) oenfiamienty ntocalentamie de procesos en usa seque ecuación hhmQ

hhmXX

hhXXmQQXXhhw

wQ

XXhh

0h siY

12

1212

1212

12

12

12

12

w

−=

−=−

−−=⇒=

−−

⇒=−−

=

VEAMOS ALGUNOS APLICACIONES QUE MÁS SE PRESENTAN. ENFRIAMIENTO CON CONDENSACIÓN DE AGUA.

( )

agua de óncondensacihay Si xx :siagua de óncondensacihay No xx :si

agua de óncondensacihay No 0w x x :si

condensada agua de Masa:w

(B) w x-xm xmwxm mwm

:vapor de masa de balance Del

12

12

21

12as2as1as 2v1v

⇒<⇒>

⇒=⇒=

=∴=+⇒=+


Si Las gotas de agua se mantienen en suspensión en el aire (como se presentan en las nie-blas) pasan a constituir un sistema heterogéneo y sería la evolución 1-3 (ver FIG. 21)


HUMIDIFICACION CON AGUA LÍQUIDA Si la humidificación se realiza en forma adiabática, la evolución es a entalpía constante ( h=cte. ), a partir de un estado ( 1 ) conocido del aire húmedo, puede llevárselo hasta un estado ( 2 ), ese estado puede ser de humedad relativa < a 100% o 100% (saturado) según como se hace la humidificación y la temperatura del estado ( 2 ) disminuye. En el diagrama siguiente se aprecia que disminuye la temperatura y aumenta la humedad relativa. En esta evolución la entalpía del aire seco disminuye, y la entalpía del vapor aumenta, pero la su-ma que es la entalpía del aire húmedo se mantiene constante. Para obtener el estado ( 2 ) se fija la humedad absoluta ( X2 ) y se obtiene ( t2 ), también se puede fijar ( t2 ) y obtener ( X2 ).


DESHUMIDIFICACIÓN Esta evolución es inversa al anterior, esta se produce cuando la corriente de aire húmedo pasa a través de una sustancia absorbente, en donde el agua pasa del estado de vapor, al estado de líquido en el que queda en la sustancia absorbente. La sustancia absorbente se calienta, ya que se libera calor latente de vaporización del agua. Para la masa de aire húmedo es un proceso a entalpía constante.

SECADO Y DESHUMIDIFICACIÓN Este proceso se denomina secado por absorción, es una evolución de deshumedecimiento no adiabático, se realiza a t=cte. pero la humedad absoluta disminuye lo mismo que la humedad relativa ( ) XX 12 < y ( ) 12 ϕ<ϕ


SECADO CON DESHUMIDIFICACION Y CALENTAMIENTO En este proceso del (AH.) en (1) se encuentra como AH. no saturado, luego se enfría hasta una temperatura ( tA < tR ); condensándose una parte del agua, luego de pasar por el punto de rocío, después el aire se calienta a humedad absoluta constante ( XA=X2 ); hasta alcan-zar la temperatura ( t2 ) que se desea pero con menor humedad relativa lográndose así un secado ( ) 12 ϕ<ϕ .


HUMIDIFICACIÓN CON VAPOR DE AGUA Cuando se hace este tipo de humidificación. El aire se humidifica y se calienta al mismo tiempo, la humedad relativa aumenta ( ) 12 ϕ>ϕ y la temperatura también. (ver diagrama )


)X-(XmW

:vapor de masa de balance del

hXh

XXhh

0Q

energética esy pendiente la mide ;Xh ; h

wQ

Xh

XXhh

general ecuación la De

12AS

w12

12

w12

12

=

==−−

=

+==

−−

∆∆

∆∆

∆∆


CALENTAMIENTO Y HUMIDIFICACIÓN. Esta representado por los procesos de calentamiento de ( 1 ) hasta ( B ) y de humidifica-ción con agua líquida de ( B ) hasta ( 2 ). En el estado ( 2 ) se obtiene mayor temperatura y mayor humedad relativa.

Nota: en el diagrama anterior se puede alcanzar el estado ( 2 ) directamente desde el estado ( 1 ) haciendo una humidificación con vapor de agua sobrecalentado, entonces se unen los estados ( 1 ) y ( 2 ) con una recta y esa sería la transformación.

CAPÍTULO 11 AIRE HÚMEDO - Exapuni

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