Ejercicios de secado del libro

Transferencia de masa iii

ρ=1600 Kg/m3 T =75ºC, Tw = 28ºC

Xi=50%

Xf=2%

XC = 10%

hc=0.0175∗(6000 )0.8=18.43 Kcalm2hºC

Wc=hcλ∗(t−tw)

W c=18.431597.2

∗(75−28 )=1.45 Kgm2h

SA

= ρ∗1W c

∗ε

SA

=1600∗11.45

∗0.03=32.88

Θ=32.88∗0.5−0.11.45

+ 0.11.45

∗ln 0.10.02

=12.72h

b) G=9000 Kg/m2h

hc=0.0175∗(9000 )0.8=25.494 Kcalm2hºC

W c=25.494597.2

∗(75−28 )=2.01 Kgm2h

SA

=1600∗12.01

∗0.03=23.88

Θ=23.88∗0.5−0.12.01

+ 0.12.01

∗ln 0.10.02

=6.664h

c) t=100ºC

W c=18.431597.2

∗(100−28 )=2.222 Kgm2h

SA

=1600∗12.22

∗0.03=21.621

Θ=21.621∗0.5−0.12.222

+ 0.12.222

∗ln 0.10.02

=5.458h

9-28 El secado en condiciones constantes de una plancha de cartón de 1 cm de espesor se efectúa en un secadero empleando aire a 55ºC con temperatura húmeda de 25ºC, que circula paralelamente a la superficie de secado con velocidad de 1.5 m/s. Calcúlese la velocidad de secado en el periodo antecrítico en las siguientes condiciones:

a) Cuando la evaporación del agua se efectúa solamente por una de las caras de la placa, pero el calor se transmite a través de ambas superficies de secado.

b) Cuando la evaporación se efectúa en ambas superficies de la placa.

Datos.- La velocidad de evaporación del agua puede estimarse a partir de la ecuación siguiente que corresponde a la evaporación del agua en un cuerpo húmedo (humedad desligada):

W=0.027V 0.8∗( pv−pa )

Siendo W la velocidad de evaporación en Kg

m2h ; V la velocidad del aire moviéndose

paralelamente a la superficie en m/s; pv la tensión de vapor del agua a la temperatura de la superficie del agua en mm de Hg; pa la presión parcial del vapor de agua en el aire en mm de Hg.

La conductividad térmica del material húmedo es de 0.90 Kcal

m2hºC, mientras que el

coeficiente de convección a través de la película de aire vale 3,50 Kcal

m2hºC.

Puede despreciarse la variación de la temperatura, humedad y velocidad del aire. Las temperaturas de las superficies internas del secadero pueden tomarse igual a 45ºC.