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8/19/2019 154845450-PROCESOS-PSICROMETRICOS

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PROCESOSPSICROMETRICOS

CALCULO BASICO DE PROCESOS


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PSICROMETRIA

La psicrometría estudia las propiedades termodinámicas de

mezclas de gas con vapor. En particular, la mayoría de las aplicacionesse refieren al aire húmedo, considerado como la mezcla de aire seco y

vapor de agua.


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El aire es un gas que envuelve la Tierra, está compuesto de una mezclade varios gases, prácticamente siempre en la misma proporción


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PROCESOSPSICROMETRICOS


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PROCESOS PSICROMETRICOS

Un proceso psicométrico es aquel en el cual el aire que

inicialmente se encuentra a unas determinadas condiciones, sufreunos cambios con los cuales obtiene nuevas condiciones.

Los procesos psicométricos fundamentales consisten en

transferencias de energía en forma de calor y transferencias de masa

en forma de agua. El signo de dichas transferencias dará lugar a unamultitud de posibilidades, tal y como se muestra en la siguiente tabla.


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CRITERIOS DE APLICACION



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CRITERIOS DE APLICACION Condensación en superficies frías.

Enfriamiento evaporativo.

Sistemas de almacenamiento de productos.

Diseño de equipos de aire acondicionamiento.

Control de la temperatura.

Control de la humedad.

Filtración, limpieza y purificación del aire.

Circulación y movimiento del aire.

• Enfriamiento de agua con aire (torres de enfriamiento)

• Acondicionamiento de aire (humidificación/deshumidificación)

• Secado


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PROPIEDADES



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PROPIEDADES DE PROCESOS

PSICROMETRICOS Temperatura de bulbo seco (Tbs),

Temperatura de bulbo húmedo (Tbh)

Temperatura de rocío (Tro)

Presión de vapor (Pv)

Humedad absoluta (Ha)

Humedad relativa (Hr)

Volumen específico (ve)

Entalpia (h).


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TEMPERATURA DE BULBO

HUMEDO (TBH)

Es un termómetro ordinario de líquido de vidrio cuyo bulbo está rodeado

por una muselina humedecida en agua.Cuando el termómetro de bulbo húmedo alcanza el equilibrio, el flujo de

calor absorbido por el agua al vaporizarse ha de ser igual al flujo de calor que

pasa por convección desde el ambiente hasta la camisa húmeda, por lo tanto,

siendo “ Tbh“ la temperatura del termómetro


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TEMPERATURA DE BULBO

SECO (TBS)

Es la temperatura medida por termómetros ordinarios en casa.

Hasta este punto, todas las temperaturas a que nos hemos referido han sido

temperaturas de bulbo seco, tal como se leen en un termómetro ordinario.


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TEMPERATURA DE ROCIO (TR)

Es la temperatura de saturación, a la cual tiene lugar la condensación del

vapor de agua. Un

ejemplo es la humedad sobre un vaso de agua con hielo. El vidrio frío reduce la

temperatura del aire por debajo del punto de rocío y la humedad que se

condensa forma gotas sobre la superficie del vidrio.

La temperatura de punto de rocío se define como la temperatura debajo de

la cual el vapor de agua en el aire, comienza a condensarse. También es elpunto de 100% de humedad. La humedad relativa de una muestra de aire

puede determinarse por su punto de rocío.


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PRESION DE VAPOR (PV)

Es la presión que ejercería la máxima cantidad de vapor de agua

que puede contener una determinada muestra de aire (Pv).Esta tensión máxima depende solo de la temperatura del aire.


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HUMEDAD ABSOLUTA

El término “humedad absoluta” (ha), se refiere a la relación entre la

masa de vapor de agua y el volumen que ocupa la mezcla de aire seco y

vapor de agua .

La masa de vapor de agua expresado en libras o granos por cada pie

cúbico de espacio se llama “humedad absoluta”. Esta unidad de volumen,

generalmente es un espacio de un metro cúbico (o un pie cúbico). En este

espacio, normalmente hay aire también, aunque no necesariamente.


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HUMEDAD ABSOLUTA

Vaire seco + Vvap.H20 = Volumen Aire humedo


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HUMEDAD RELATIVA (HR)

La humedad relativa (hr), expresa la relación de la presión parcial del vaporen el aire con la presión de saturación del vapor correspondiente a la

temperatura existente dela muestra. O bien, es la relación de la densidad del vapor de agua en el aire con la densidad de saturación a la temperaturacorrespondiente, expresada como un porcentaje (%).


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VOLUMEN ESPECIFICO (VE)

Volumen de una masa de aire húmedo por kg de aire seco. Propiedad que

permite determinar los flujos volumétricos


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ENTALPIA (H)

vvaava hmhm H H H

Al dividir por vav

a

v

a

a

hhhm

mh

m

H h

)/( airekg kJ hhh g a

El contenido de calor total de la mezcla de aire y vapor de agua. Es la suma

de los valores de calor sensible y latente.


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CARTA PSICROMETRICA



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CARTA PSICROMETRICA

Una carta psicrométrica es la representación gráfica de las propiedades

termodinámicas del aire húmedo, es decir, de la mezcla de aire más vapor de

agua. Con ella se pueden analizar gráficamente las propiedades esenciales del

aire lo cual facilita además la solución de diferentes problemas termodinámicos.


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CALENTAMIENTO OENFRIAMIENTO



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HUMIDIFICACIÓN CON

CALENTAMIENTO O ENFRIAMIENTO

La temperatura puede aumentar, disminuir o permanecer constante. La humedad

relativa puede aumentar o disminuir. La evolución del aire en el diagrama

psicrométrico no sigue ninguna línea determinada, pero el proceso puede

descomponerse, por ejemplo, en un calentamiento sensible seguido de una

humidificación adiabática. Este proceso es el que sufre el aire acondicionado en

verano una vez que entra en un local, donde absorbe calor y humedad al mismo

tiempo. También ocurre cuando en invierno el aire exterior frío debe ser calentado y

humidificado antes de ser introducido en un local climatizado.


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HUMIDIFICACIÓN CON

CALENTAMIENTO O ENFRIAMIENTO Permite eliminar los problemas asociados a una

humedad relativa baja

El aire pasa por una sección de calentamiento

(proceso 1-2) y después por una sección de

humidificación (proceso 2-3)

Humidificación con vapor de agua produce

calentamiento adicional (T3>T2)

Humidificación por rociado de agua provoca

enfriamiento de la corriente calentada (T3


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HUMIDIFICACION ADIABATICA



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HUMIDIFICACION ADIABATICA Aumenta la humedad, disminuye T, sin aportación de energía. La humidificación

puede conseguirse pulverizando agua líquida en el aire o bien haciendo que el aire

pase a través de un tejido que se mantiene constantemente mojado con agua. Esteproceso se suele denominar “enfriamiento evaporativo.” Se supone que se

evapora todo el agua inyectada y que el calor necesario para ello lo extrae del aire

inicial, disminuyendo su temperatura. La entalpía del aire aumentará un poco,

debido a este aporte de agua, pero en la práctica puede considerarse que tanto laentalpía como la temperatura de termómetro húmedo permanecen constantes

durante el proceso.


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ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO

Aire caliente y seco entra en el enfriador evaporativo

(estado 1) donde se rocía con agua líquida.

Parte del agua se evapora durante este proceso al absorberq de la corriente de aire.

• La temperatura del aire disminuye y su humedad

aumenta (estado 2)

• En el caso límite el aire saldrá saturado (temperatura más

baja que puede alcanzarse con este proceso) (estado 2’).• Enfriamiento evaporativo similar al proceso de

saturación adiabático.

• El proceso de enfriamiento sigue una línea de

saturación adiabática.


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HUMIDIFICACION ADIABATICA


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DESHUMECTACION CONCALENTAMIENTO O

ENFRIAMIENTO



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DESHUMECTACION ADIABATICA



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DESHUMECTACION ADIABATICA Proceso por el cual los materiales, productos y sistemas, son sometidos a la acción de procesos de

desecación, o deshidratación, a temperatura constante y sin transferencia de energía, con el objetivo de

que estas, o bien reduzcan su contenido en humedad, o bien nos den información de su resistencia a

dichas condiciones extremas.

La deshumidificación se realiza comunmente en recintos cerrados controlados psicrometricamente, o

cámaras de prueba.

Dicho así, podemos definir como cámara de clima controlado a un sistema cerrado capaz de

reproducir a voluntad, y en condiciones estables, cualquier valor de humedad compatible térmicamente

con el diagrama psicrométrico.

Las cámaras de humedad controlada también son comúnmente conocidas como cámaras climáticas o

cámaras de ensayos climáticos.


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Campo de aplicación:

Simulación ambiental.

Envejecimiento acelerado.

Control de calidad.

Investigación de materiales y sistemas.

Estabilidad de productos. Acondicionamiento en húmedo.


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MEZCLA ADIABATICA



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MEZCLA ADIABATICA

En algunos casos prácticos se produce la mezcla de aires con diferentes

propiedades psicrométricas, sin que se realice ningún aporte externo de calor

(adiabáticamente). Ejemplo típico es el que se produce cuando el aire de

retorno en un sistema de aire acondicionado se mezcla con una parte de aire

procedente del exterior.


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PROBLEMASPROPUESTOS



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PROBLEMA 01


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