Desecación de Productos Agrarios: Antecedentes Teóricos y ...
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*Si 0°C < T bh < 63°C p ⎛ 17.269T bh1 Sbh1 = 610.78 exp⎜ ⎟ 237.3 + Tbh 1 *Si 63°C < T bh < 110°C ⎛ 17.269T ⎞ bh1 pSbh 1 = 610.78 exp⎜ ⎟ ⎝ 236.3 + 1.01585 Tbh 1 ⎠ ⎝ ⎞ ⎠ (27) (28) Para h fg ( T ) = 1000 ⋅ 3161.36 − 2.406 + 273.16 ⎡⎣ bh1 ⎤⎦ (29) ⎛ 0.15557 ⎞ 1006.925 ( pT − pSbh 1) ⎜1+ pv ⎟ pT B1 = ⎝ ⎠ (30) 0.62194 h fg Δ= p T Sbh1 bh1 − p − T pr v (31) T bh2 = B T 1 s B + ΔT 1 + Δ pr (32) Si la diferencia entre T bh1 y T bh2 es mayor que una tolerancia especificada, se vuelve a la Ec. (26), (27) ó (28) con el valor de T bh2 , recalculando los nuevos valores de los parámetros h fg , B 1 , Δ y T bh2 . En el instante en que se cumpla la tolerancia deseada, el último valor de T bh2 se considerará igual a la temperatura de bulbo húmedo (T bh = T bh2 ). 2.5.6. Entalpía. La entalpía del aire seco, h as , teniendo en cuenta que la presión se puede considerar constante y el origen de referencia en 0 °C, viene dada por la Ec. (33). La expresión de la entalpía para el vapor de agua, h v , para la misma temperatura de referencia, tiene la forma dada en (34). h = c T = 1.006 T (33) as pas s s h = c + c T = 2501+ 1.77 T (34) v f pv s s De esta forma, la entalpía del aire húmedo se puede obtener a partir de las dos expresiones anteriores y llegar al resultado de la Ec.(35). Las unidades de entalpía vienen dadas en kJ/kg as si la temperatura es expresada en °C. ( ) h= 1.006 T + ω 2501+ 1.77 T (35) s s
2.5.7. Volumen específico. Se define el volumen específico del aire húmedo como el volumen ocupado por el aire húmedo por kilogramo de aire seco Ec. (36). En esta expresión, para que v esté dado en m 3 /kg as , T s y p as deben estar en °C y Pa, respectivamente. ( ) V R Ts + 273.16 Ts + 273.16 v = = = 287.05 m M p p − p as as as T v (36) De la Ec. (18) se obtiene otra relación para la presión del vapor de agua, Ec. (37). Sustituyendo ésta en la Ec. (36) se dispone de una nueva expresión para determinar el volumen específico, Ec. (38). pT ω pv = (37) 0.62198 + ω Ts + 273.16 ⎛ ω ⎞ v = 287.05 ⎜1+ ⎟ p ⎝ 0.62198 ⎠ as (38) 2.5.7. Evoluciones típicas del aire en un proceso de secado. Como es sabido, el objetivo de un proceso de secado es la extracción de humedad de un producto, que puede realizarse por diferentes técnicas, siendo las más usuales el contacto natural o forzado del aire (precalentado o a temperatura ambiente) con dicho producto. Este flujo de aire que pasa sobre el material a secar, produce la transferencia de calor del aire al producto que da lugar a la vaporización de la humedad del producto al aire (proceso simultáneo de transferencia de masa y energía) y el consecuente incremento de su humedad relativa con una disminución de la temperatura seca y una constante temperatura de bulbo húmedo. Incremento de la humedad relativa Figura 4. Evolución del aire en los procesos de secado (aire ambiente o aire precalentado).
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2.5.7. Volumen específico.<br />
Se <strong>de</strong>fine el volumen específico <strong>de</strong>l aire húmedo como el volumen ocupado por el aire<br />
húmedo por kilogramo <strong>de</strong> aire seco Ec. (36). En esta expresión, para que v esté dado en<br />
m 3 /kg as , T s y p as <strong>de</strong>ben estar en °C y Pa, respectivamente.<br />
( )<br />
V R Ts<br />
+ 273.16 Ts<br />
+ 273.16<br />
v = = = 287.05<br />
m M p p − p<br />
as as as T v<br />
(36)<br />
De la Ec. (18) se obtiene otra relación para la presión <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua, Ec. (37).<br />
Sustituyendo ésta en la Ec. (36) se dispone <strong>de</strong> una nueva expresión para <strong>de</strong>terminar el<br />
volumen específico, Ec. (38).<br />
pT<br />
ω<br />
pv<br />
=<br />
(37)<br />
0.62198 + ω<br />
Ts<br />
+ 273.16 ⎛ ω ⎞<br />
v = 287.05 ⎜1+<br />
⎟<br />
p ⎝ 0.62198 ⎠<br />
as<br />
(38)<br />
2.5.7. Evoluciones típicas <strong>de</strong>l aire en un proceso <strong>de</strong> secado.<br />
Como es sabido, el objetivo <strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> secado es la extracción <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong> un<br />
producto, que pue<strong>de</strong> realizarse por diferentes técnicas, siendo las más usuales el<br />
contacto natural o forzado <strong>de</strong>l aire (precalentado o a temperatura ambiente) con dicho<br />
producto.<br />
Este flujo <strong>de</strong> aire que pasa sobre el material a secar, produce la transferencia <strong>de</strong> calor<br />
<strong>de</strong>l aire al producto que da lugar a la vaporización <strong>de</strong> la humedad <strong>de</strong>l producto al aire<br />
(proceso simultáneo <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> masa y energía) y el consecuente incremento <strong>de</strong><br />
su humedad relativa con una disminución <strong>de</strong> la temperatura seca y una constante<br />
temperatura <strong>de</strong> bulbo húmedo.<br />
Incremento <strong>de</strong> la<br />
humedad relativa<br />
Figura 4. Evolución <strong>de</strong>l aire en los procesos <strong>de</strong> secado (aire ambiente o aire precalentado).
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