Mezclas de gas-vapor y acondicionamiento de aire

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1 Mezclas de gas-vapor y acondicionamiento de aire
CAPÍTULO 13 Mezclas de gas-vapor y acondicionamiento de aire

2 13-1 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-1 El Cp del aire se puede suponer constante a kJ/(kg · °C) en el rango de temperatura de –10 a 50°C con un error inferior al 0.2 por ciento. AIRE SECO

3 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-2 A temperaturas inferiorees a 50C, las h = líneas constantes coinciden con las T = líneas constantes en la región de vapor supercaliente de agua. 13-2

4 AIRE aire seco aire no saturado aire saturado
13-3 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-4 Para el aire saturado, la presión de vapor es igual a la presión de saturación del agua. AIRE aire seco aire no saturado aire saturado

5 AIRE Humedad específica: aire seco Humedad relativa: máx
13-4 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-5 La humedad específica es la cantidad real de vapor de agua en 1 kg de aire seco, mientras que la humedad relativa es la razón de la cantidad real de humedad en el aire a la cantidad máxima que el aire puede contener a la temperatura que tenga. AIRE máx aire seco Humedad específica: Humedad relativa:

6 de aire seco Aire seco Humedad aire seco
13-5 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-6 La entalpía del aire húmedo (atmosférico) se expresa por unidad de masa de aire seco, no por unidad de masa de aire húmedo. Aire seco de aire seco Humedad aire seco

7 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA 13-8 Enfriamiento a presión constante del aire húmedo, y la temperatura del punto de rocío en el diagrama T-s del agua. 13-6

8 Agua líquida Aire no Aire saturado
13-7 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA El proceso de saturación adiabática y su representación en un diagrama T-s del agua. Agua líquida Aire no saturado Aire saturado Agua líquida a T2 Temperatura de saturación adiabática de punto de rocío

9 FIGURA 13-12 Arreglo simple para medir la temperatura de bulbo húmedo
13-8 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Arreglo simple para medir la temperatura de bulbo húmedo Termómetro ordinario Temperatura de bulbo húmedo Flujo de aire Mecha Agua líquida

10 Línea de saturación ф = 100%
13-9 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Esquema para una gráfica psicrométrica. Línea de saturación ф = 100% Temperatura de bulbo seco Humedad específica, 

11 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S. A. de C
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Para el aire saturado, las temperaturas de bulbo seco, húmedo y del punto de rocío son idénticas. Línea de saturación 13-10

12 Humidificación Calentamiento y Enfriamiento Calentamiento
13-11 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Distintos procesos de acondicionamiento de aire. Enfriamiento Humidificación Calentamiento Deshumidificación Enfriamiento y deshumidificación Calentamiento y

13 Serpentines de calentamiento Aire Calor
13-12 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Durante el calentamiento simple la humedad específica permanece constante, pero la relativa disminuye. Serpentines de calentamiento Aire Calor

14  = constante Enfriamiento
13-13 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Durante el enfriamiento simple la humedad específica permanece constante, pero la relativa aumenta.  = constante Enfriamiento

15 Sección de calentamiento Aire humidificación Serpentines de
13-14 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Calentamiento de la humidificación. Sección de calentamiento Aire humidificación Serpentines de Humidificador

16 FIGURA 13-24 Gráfica esquemática y psicrométrica para el Ejemplo 13–5.
13-15 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Gráfica esquemática y psicrométrica para el Ejemplo 13–5. Serpentines de calentamiento Humidificador AIRE

17 Serpentines de enfriamiento
13-16 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Gráfica esquemática y psicrométrica para el Ejemplo 13-6. Serpentines de enfriamiento Remoción del condensado Condensado AIRE

18 FIGURA 13-27 Enfriamiento vaporizador.
13-17 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Enfriamiento vaporizador. AIRE CALIENTE Y SECO AIRE FRÍO Y HÚMEDO Agua líquida

19 13-18 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Cuando se mezclan adiabáticamente dos corrientes de aire en estados 1 y 2, el estado de la mezcla se encuentra en la línea recta que conecta los dos estados. Sección de mezcla

20 SALIDA DE AIRE AGUA VENTILADOR CALIENTE ENTRADA DE AIRE FRÍA
13-19 Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Torre de enfriamiento de contraflujo de arrastre inducido. SALIDA DE AIRE ENTRADA DE AIRE AGUA CALIENTE FRÍA VENTILADOR

21 FIGURA 13-33 Laguna de rocío.
Derechos reservados © McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Se requiere permiso para reproducir o proyectar. FIGURA Laguna de rocío. Crédito de la fotografía: Yunus Çengel 13-20