secado - procesosdeseparacion

TRANSFERENCIA DE MASA II
CURVA DE
SECADO
EJEMPLO DE CURVA DE SECADO

Para determinar la factibilidad de secar cierto
producto alimenticio, se obtuvieron datos de
secado con un secador de bandejas y flujo de aire
sobre la superficie superior expuesta con área de
0.186 m2. El peso de la muestra totalmente seca es
de 3.765 kg de sólido seco. Graficar la curva de
secado y determinar el contenido de humedad en
equilibrio y el contenido de humedad crítica.
DATOS DE SECADO
Tiempo (h)
0
0.4
Peso (kg)
4.944
4.885
0.8
1.4
2.2
4.808
4.699
4.554
3.0
4.2
4.404
4.241
5.0
7.0
9.0
12.0
4.150
4.019
3.978
3.955
W  WS
X
WS
 kg.totales .de.agua 


 kg.solido. sec o 
X 2  X1
X 
2
LS ( X 2  X 1 )
R
A (t2  t1 )
t
Peso
X
Xprom
R
0
0.4
0.8
1.4
2.2
3
4.2
5
7
9
12
4.944
4.885
4.808
4.699
4.554
4.404
4.241
4.15
4.019
3.978
3.955
0.313
0.297
0.277
0.248
0.210
0.170
0.126
0.102
0.067
0.057
0.050
0.305
0.287
0.263
0.229
0.190
0.148
0.114
0.085
0.062
0.054
0.793
1.035
0.977
0.974
1.008
0.730
0.612
0.352
0.110
0.041
R
CURVA DE SECADO
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350
X
R
CURVA DE SECADO
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000
x*
xc
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350
X
TIEMPO DE SECADO EN EL PERÍODO
DE VELOCIDAD CONSTANTE
VELOCIDAD
DE SECADO
VELOCIDAD CONSTANTE
VELOCIDAD
DECRECIENTE
RC
A
DD
E
A´
B
C
XC
X2
X1
HUMEDAD LIBRE
TIEMPO DE SECADO PARA EL PERIODO
DE VELOCIDAD CONSTANTE
LS dX
R
A dt
LS
tc 
A
X1
dX

R
X2
Ls
X1  X 2 
tC 
ARc
TIEMPO DE SECADO EN EL PERÍODO
DE VELOCIDAD DECRECIENTE
VELOCIDAD
DE SECADO
VELOCIDAD
DECRECIENTE
B
C
RC
A
DD
E
XC
X2
X1
HUMEDAD LIBRE
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE LINEAL Y TERMINA
EN EL ORIGEN
tD
 X C  LS X C
 RC 
Ls X C


ln 

ln 



ARC
ARC
 X2 
 R2 
VELOCIDAD
DE SECADO
R  aX
0
X2
Xc
HUMEDAD LIBRE
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE LINEAL Y TERMINA
EN LA HUMEDAD EN EQUILIBRIO
Ls ( X C  X )  X C  X
tD 
ln 
*
ARC
 X2  X
*
*



VELOCIDAD
DE SECADO
X * X2
Xc
HUMEDAD LIBRE
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE LINEAL
tD
 R1 
Ls ( X 1  X 2 )


ln 


A( R1  R2 )
R
 2 
VELOCIDAD
DE SECADO
R1
R  aX  b
R2
X2 X1 Xc
HUMEDAD LIBRE
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE COMO UNA
EXPRESIÓN PARABÓLICA
tD
VELOCIDAD
DE SECADO
 X C (a  bX f ) 
Ls


ln 

aA 
X
(
a

bX
)
f
C


Rc
R = a X + b X2
Rf
Xf
XC
HUMEDAD LIBRE
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE CON DOS
SUBREGIONES
R=aX+b
VELOCIDAD
DE SECADO
R = a X + b X2
Xc
HUMEDAD LIBRE
TIEMPO DE SECADO PARA EL
PERIODO DE VELOCIDAD
DECRECIENTE
LS
tD 
A
X
R
X1
dX
X R
2
1/R
1/R
X2
X1
X
EJEMPLO

Se desea secar un lote de sólido húmedo
cuya curva de velocidad es la que muestra
la figura siguiente desde un contenido de
humedad libre X1= 0.38 kg agua/kg sólido
hasta X2= 0.045 kg agua/kg sólido seco. El
peso de sólido seco es 399 kg y el área es de
18.58 m2. Calcule el tiempo de secado.
VELOCIDAD
DE SECADO
VELOCIDAD CONSTANTE
VELOCIDAD
DECRECIENTE
C
RC=1.51
B
DD
X1=0.045 XC=0.195
X1=0.38
HUMEDAD LIBRE
Los datos para el período de velocidad decreciente
son:
X
R
1/R
0.195
1.51
0.663
0.150
1.21
0.826
0.100
0.90
1.11
0.065
0.71
1.41
0.050
0.37
2.70
0.040
0.27
3.70
TIEMPO DE SECADO PARA EL PERIODO
DE VELOCIDAD CONSTANTE
Ls
X1  X C 
tC 
ARc
399
0.38  0.195  2.63h
tC 
(18.58)(1.51)
TIEMPO DE SECADO PARA EL PERIODO
DE VELOCIDAD DECRECIENTE
LS
tD 
A
X1
dX
399
X R  18.58 (0.189)  4.06h
2
t  t D  tC
1/R
t  2.63  4.06  6.69h
X2
X1
X
EJEMPLO

En un secadero de bandejas se secan 20 kg de un
sólido húmedo con humedad de 50 % (base
húmeda) y durante las dos primeras horas se secan
con velocidad constante de secado a razón de 2.5
kg/h, disminuyendo después la velocidad de
secado linealmente con la humedad. Calcular la
humedad del sólido( base húmeda) después de las
tres primeras horas del período de velocidad
decreciente si la humedad en equilibrio en las
condiciones de operación es 4 % (base húmeda) y
se mantienen condiciones constantes de secado.
10
kg.agua
Xi 
1
10
kg.sólido. sec o
5
kg.agua
XC 
 0.5
10
kg.sólido. sec o
4
kg.agua
X 
 0.041
96
kg.sólido. sec o
*
Ls
X1  X C 
tC 
ARc
Ls
tC
4


ARc ( X 1  X C ) (1  0.5)
Se toma la ecuación que varía linealmente la humedad:
Ls ( X C  X )  X C  X
tD 
ln 
*
ARC
 X2  X
*
*



Ls (0.5  0.041)  0.5  0.041 

3
ln 
ARC
 X 2  0.041 
EJEMPLO

En condiciones constantes de secado un
sólido húmedo se seca desde la humedad
del 30 % hasta el 10% en cuatro horas. Su
humedad crítica es del 16 % y la de
equilibrio es del 3% (expresadas las
humedades en base húmeda). Calcular el
tiempo necesario para secarlo desde la
humedad del 10 % al 6 % empleando las
mismas condiciones constantes de secado.
30
kg.agua
X1 
 0.428
70
kg.sólido. sec o
X2
10
kg.agua

 0.111
90
kg.sólido. sec o
XC
16
kg.agua

 0.190
84
kg.sólido. sec o
X
*
Xf
3
kg.agua

 0.0309
97
kg.sólido. sec o
6
kg.agua

 0.0638
94
kg.sólido. sec o
Ls
X1  X C 
tC 
ARc
*

Ls ( X C  X )
XC  X 

tD 
ln 
* 
ARC
 X2  X 
*
tC  t D  4
*

LS
Ls ( X C  X )
XC  X 
  4(1)
( X1  X C ) 
ln 
* 
ARC
ARC
 X2  X 
*
Para efectuar el secado de 10 % al 6% en el período de
velocidad decreciente Xf = X2 = 0.0638
Ls ( X C  X )  X C  X

ln 
*
ARC
 X2  X
*
t D 6%
tD
t D 6%
*

(2)

*

LS
LS
XC  X 
*

X1  X C  
X C  X ln 
* 
ARC
ARC
X2  X 


*
*

LS X C  X
XC  X 

ln 
* 
ARC
 X2  X 




*


LS
LS
X

X
*
C

X1  X C  
X C  X ln 
* 
ARC
ARC
X2  X 
4


t D 6%
LS X C  X *  X C  X * 

ln 
* 
ARC
 X2  X 




LS
LS
 0.190  0.0309 
0.428  0.190  0.190  0.0309ln

ARC
ARC
4
 0.111  0.0309 

LS 0.190  0.0309  0.190  0.0309 
t D 6%
ln 

ARC
 0.0638  0.0309 
t D 6%  1.38
MÉTODO PARA PREDECIR EL
TIEMPO DEL PERÍODO DE
VELOCIDAD CONSTANTE


Durante este período de
velocidad constante el
sólido está tan mojado,
que el agua actúa como
si el sólido no existiera.
El agua que se evapora
de la superficie proviene
del interior del sólido.
La velocidad de
evaporación en un
material poroso se
verifica por medio del
mismo mecanismo que
en un termómetro de
bulbo húmedo.
Humedad a la superficie
Para deducir la ecuación de secado se desprecia la transferencia de
calor por radiación hacia la superficie sólida y se supone además,
que no hay transferencia de calor por conducción en las bandejas o
superficies metálicas.
Gas
q
NA
T, H , y
Humedad a la superficie
Tw, Hw, yw
Suponiendo que la transferencia de calor sólo se verifica del gas
caliente a la superficie del sólido por convección y de la superficie
al gas caliente por transferencia de masa es posible escribir
ecuaciones iguales a las que se obtuvieron para la temperatura del
bulbo húmedo.
Gas
q
NA
T, H , y
Humedad a la superficie
Tw, Hw, yw
La velocidad de transferencia convectiva de calor q en W desde el
gas a T ºC a la superficie del sólido a Tw ºC.
q  h(T  Tw ) A
1
Donde h es el coeficiente de transferencia de calor en W/m2.K y
A es el área de secado expuesta en m2.
La ecuación del flujo específico del vapor de agua desde la
superficie es:
MB
H w  H  2
N A  k y ( yw  y )  k y
MA
La cantidad de calor necesario para vaporizar NA en kmol/s.m2 de
agua despreciando los pequeños cambios de calor sensible:
q  M A N Aw A
3
Donde w es el calor latente a Tw en J/kg.
Igualando las ecuaciones 1 y 3:
h(T  Tw )
q
Rc 

 k y M B (H w  H )
Aw
w
La ecuación es idéntica a la ecuación para la temperatura de bulbo
húmedo. Por tanto en ausencia de transferencia de calor por
conducción y radiación, la temperatura del sólido está a la
temperatura de bulbo húmedo del aire durante el período de
velocidad constante.
VELOCIDAD DE SECADO
Es más confiable usar la ecuación de transferencia de calor, puesto
que cualquier error en la determinación de la temperatura
interfacial Tw en la superficie afecta a la fuerza impulsora (T-Tw)
mucho menos que sobre (Hw –H).
kgH2O
h
Rc (
)
(T  Tw )(3600)
2
h.m
w
Donde:
Rc es la velocidad de secado.
.h es el coeficiente de transferencia de calor en W/m2.K
w es el calor latente a la temperatura de bulbo húmedo en J/kg
Tw es la temperatura de bulbo húmedo en °C.
COEFICIENTE DE
TRANSFERENCIA DE CALOR
Si el aire fluye paralelo a la superficie de secado y como
la forma del borde de entrada de la superficie de secado
causa más turbulencia, es posible usar la siguiente
expresión para una temperatura del aire de 45 a 150 °C
y una velocidad de masa G de 2450-29300 kg/h.m2o
una velocidad de 0.61 a 7.6 m/s.
h  0.0204G
h = 0.0204 G0.8 0.8
G = v (kg/h.m2) y h está en W/m2.K
COEFICIENTE DE
TRANSFERENCIA DE CALOR
Cuando el aire fluye perpendicularmente a la
superficie para un valor de G de 3900-19500
kg/h.m2o una velocidad de 0.9 a 4.6 m/s.
h  1.17G
0.37
TIEMPO DE SECADO EN EL
PERÍODO DE VELOCIDAD
CONSTANTE
Las tres ecuaciones son útiles para estimar la velocidad de
secado en el período de velocidad constante.
Luego para estimar el tiempo de secado en el período de
velocidad constante se tiene:
Ls w  X 1  X 2 
tc 
Ah T  TW 
EFECTO DE LAS VARIABLES DEL
PROCESO SOBRE EL PERÍODO DE
VELOCIDAD CONSTANTE
1) EFECTO DE LA VELOCIDAD DEL
AIRE:
 Cuando no hay transferencia de calor por
conducción y radiación la velocidad Rc de
secado en la región de velocidad constante
es proporcional a h, y por tanto a G0.8.
 El efecto de la velocidad del gas es menos
importante cuando si hay conducción y
radiación.
EFECTO DE LAS VARIABLES DEL
PROCESO SOBRE EL PERÍODO DE
VELOCIDAD CONSTANTE
2) EFECTO DE LA HUMEDAD DEL GAS
Si la humedad del gas H disminuye para un valor
de T en el gas, la temperatura de bulbo húmedo
también disminuye
T  Tw2w1
H w2  H 2
Rc 2  Rc1
 Rc1
T  Tw1w2
H w1  H1
EFECTO DE LAS VARIABLES DEL
PROCESO SOBRE EL PERÍODO DE
VELOCIDAD CONSTANTE
3) EFECTO DE LA TEMPERATURA DEL GAS
Si se eleva la temperatura del gas T, la
temperatura de bulbo húmedo también aumenta
algo, pero no tanto como el aumento de T.
T2  Tw2
H w2  H 2
Rc 2  Rc1
 Rc1
T1  Tw1
H w1  H1
EFECTO DE LAS VARIABLES DEL
PROCESO SOBRE EL PERÍODO DE
VELOCIDAD CONSTANTE
4) EFECTO DEL ESPESOR DEL LECHO
SÓLIDO QUE SE ESTÁ SECANDO
Cuando sólo hay transferencia de calor por
convección la velocidad de secado Rc es
independiente del espesor x1 del sólido.
Sin embargo, el tiempo t necesario para secar
entre los contenidos de humedad X1 y X2
será directamente proporcional al espesor x1.
EJEMPLO

Un material granular insoluble se va a secar en
una bandeja de 0.457 x 0.457m y 25.4 mm de
profundidad y se puede considerar que los lados y
el fondo están aislados. El calor se transfiere por
convección de una corriente de aire, que fluye
paralelo a la superficie de velocidad de 6.1 m/s. El
aire está a 65.6 ºC y tiene una humedad de 0.010
kg H2O/kg aire seco. Estime la velocidad de
secado para el período de velocidad constante.
SOLUCIÓN:


Para una humedad H = 0.010 y temperatura de
bulbo seco de 65.6 ºC, de la gráfica de humedad se
determina la temperatura de bulbo húmedo que es
28.9 ºC y al recorrer la línea de bulbo húmedo hasta
llegar a la humedad saturada se obtiene HW = 0.026.
Se calcula el volumen húmedo:
3
3
vH  (2.83x10  4.56 x10 H )T
 Humedad relativa
90
70 60 50
40
30
20
30
0.025
0.020
25
0.026
28.9
0.015
20
0.010
0.010
15
10
0.005
5
0
-5
-10
-10
-5
0
5
10
 Humedad absoluta kg/kg aire seco
Carta
psicrométrica
Tª bulbo seco ºC
35
65.6
40
0.000
45
50
55
60
vH  (2.83x103  4.56 x103 x0.01)(273  65.6)
vH  0.974m / kgaire. sec o
3
La densidad de 1 kg de aire seco + 0.010 kg de agua es

1  0.010

 1.037 kg / m 3
0.974
La velocidad de masa G es:
G  v  (6.1)(3600)(1.037)  22770kg / h.m
2
Calculando el coeficiente de transmisión de calor:
h  0.0204G 0.8  0.0204(22770)0.8  62.4W / m2 .K
De las tablas de vapor saturado para TW = 28.9 ºC
Se busca en :
ENTALPÍA
T(ºC)
28.9
L. SAT.
EVAP.
V. SAT.
2433 kJ/kg
h
62.45
RC 
(T  TW )(3600) 
(65.6  28.9)(3600)
W
2433x1000
RC  3.39kg / h.m
2
velocidad .evaporación  RC A  3.39(0.457 x0.457)  0.708kgagua / h
EJEMPLO
Utilizando las condiciones del ejemplo anterior para el
período de secado de velocidad constante, hacer lo
siguiente:
a) Predecir el efecto sobre RC si la velocidad de aire es
de 3.05 m /s.
b) Predecir el efecto si la temperatura del gas se
aumenta a 76.7 ºC y H es el mismo.
c) Predecir el efecto en el tiempo t para el secado entre
el contenido de humedad X1 a X2 si el espesor del
material seco es de 38.1 mm en vez de 25.4 mm y el
secado está aún en el período de velocidad constante.
DATOS DEL PROBLEMA
DATOS
Dimensiones bandeja
Profundidad bandeja
Velocidad del aire v1
Temperatura
Humedad
Volumen húmedo vH
Densidad
Velocidad másica G1
Velocidad de secado RC1
VALORES
0.457 m x 0.457 m
25.4 mm
6.1 m/s
65.6 ºC
0.01 kg agua/kg aire seco
0.974 m3/kg aire seco.
1.037 kg/m3
22770 kg/h.m2
3.39 kg agua/h.m2
a)
2
G2  v2   (3.05)(3600)(1.037)  11386kg / h.m
kgH2O
h
Rc (
)
(T  Tw )(3600)
2
h.m
w
h1
(T  Tw )(3600)
RC1
w

h2
RC 2
(T  Tw )(3600)
w
0.8
1
0.0204G
RC1
w

0.8
0.0204G2
RC 2
w
(T  Tw )(3600)
(T  Tw )(3600)
0.8
1
0.8
2
RC1
G

RC 2
G
RC 2
0.8
C1 2
0.8
1
R G

G
(3.39)(11386)

0.8
(22770)
0.8
kg
 1.94
2
h.m
 Humedad relativa
90
70 60 50
40
30
20
30
0.025
0.020
25
0.026
31.1
0.015
20
0.010
0.010
15
10
0.005
5
0
-5
-10
-10
-5
0
5
10
 Humedad absoluta kg/kg aire seco
Carta
b)
psicrométrica
Tª bulbo seco ºC
35
76.7
40
0.000
45
50
55
60
De las tablas de vapor saturado para TW = 31.1 ºC
Se busca en :
ENTALPÍA
T(ºC)
31.1
L. SAT.
EVAP.
V. SAT.
2427 kJ/kg
kgH2O
h
Rc (
)
(T  Tw )(3600)
2
h.m
w
Rc 2 
0.8
2
0.0204G
w
(T  Tw )(3600)
0.0204(11386)
Rc 2 
(76.7  31.1)(3600)
2427
RC 2
c)
kg
 4.22
2
h.m
Ls
X1  X 2 
tC 
ARc
Si se nota de la ecuación para la zona de velocidad
constante si se aumenta el espesor aumenta Ls y por lo
tanto aumenta el tiempo en la zona de velocidad
constante tC .
TRANSFERENCIA DE CALOR POR COMBINACIÓN DE
CONVECCIÓN, RADIACIÓN Y CONDUCCIÓN
DURANTE EL PERÍODO DE VELOCIDAD CONSTANTE

Con frecuencia el secado se lleva a cabo en
un gabinete cerrado, donde las paredes
irradian calor al sólido que se está secando.
Además en algunos casos, el sólido puede
estar depositado en una bandeja metálica, y
también existe una transferencia de calor
por conducción a través del metal hacia el
fondo del lecho metálico.
Superficie radiante caliente TR
Gas
Calor por
radiación qR
Calor por
convección qC
T, H , y
zS
Superficie
de secado
NA
SÓLIDO QUE SE SECA
TS,
HS ,
yS
Bandeja metálica
zM
Gas
T, H , y
Superficie no
sometida a secado
Calor de
conducción qK
q  qC  qR  qK
Donde qC es la transferencia convectiva de calor desde el gas a T
ºC hasta la superficie sólida a TS ºC en W. con un coeficiente
convectivo hC y A es el área de la superficie expuesta en m2.
qC  hC (T  TS ) A
hC  0.0204G
0.8
La transferencia de calor por radiación qK donde hR es el
coeficiente de transferencia de calor por radiación desde la
superficie a TR hasta TS en W:
qR  hR (TR  TS ) A
Donde hR es el coeficiente de transferencia de calor por
radiación:
4
 TS 
 TR 


 
100 
100 


hR   (5.676)
TR  TS
4
El calor por conducción es :
qK  U K (T  TS ) A
Donde UK es el coeficiente de transferencia de calor por
conducción, zM es el espesor del metal, kM es la
conductividad térmica del metal en W/m.K, zS es el
espesor del sólido en m y kS es la conductividad termica
del sólido.
UK
1

zS
1
zM


hC
kM
kS
La ecuación de velocidad de transferencia de masa:
NA  ky
MB
(H S  H )
MA
La cantidad de calor necesario para vaporizar NA despreciando los
cambios de calor sensible:
q  M A N AW A
Reescribiendo la ecuación anterior:
q  M A N AS A
Combinando todas estas ecuaciones se tiene:
(hC  U K )(T  TS )  hR (TR  TS )
q
RC 

 k y M B (H S  H )
AS
S
La ecuación anterior da temperaturas de superficie TS mayores
que las de bulbo húmedo TW . Además dicha ecuación también
interseca a la línea de humedad saturada en TS y HS por lo que
TS>TW. La ecuación debe resolverse por aproximaciones
sucesivas.
Para facilitar su resolución se puede reordenar:
H S  H S
hC / k y M B
 UK
 1 
hC


hR
(T  TS )  (TR  TS )
hC

Se demostró que la relación hC/kyMB se aproxima al calor húmedo
c S:
cS  (1.005  1.88H )1000 J / kg.K
EJEMPLO
 Un material granular insoluble humedecido con agua se seca en
un crisol de 0.457 x 0.457 m y de 25.4 mm de profundidad. El
material tiene 25.4 mm de profundidad en el crisol de metal, que
tiene un fondo de metal cuyo grosor es zM = 0.61 mm y cuya
conductividad térmica es kM = 43.3 W/m.K.
Gas
T, H , y
Calor por
radiación qR
Calor por
convección qC
zS
SÓLIDO QUE SE SECA
zM
Bandeja metálica
NA
Gas
T, H , y
Calor de
conducción qK


La conductividad térmica del sólido puede considerarse
como kS = 0.865 W/m.K. La transferencia de calor es
por convección desde que una corriente de aire que fluye
de manera paralela a la superficie secante superior y a la
superficie de metal del fondo con una velocidad de 6.1
m/s y a una temperatura de 65.6 ºC y humedad H =
0.010 kg agua/kg aire seco. La superficie superior recibe
la radiación directa de unas tuberías calentadas por vapor
cuya temperatura superficial TR = 93.3 ºC. La emisividad
del sólido es  = 0.92.
Estime la velocidad de secado para el período de
velocidad constante.
SOLUCIÓN:






La velocidad, temperatura y humedad del aire son
iguales del ejemplo anterior de predicción del secado a
velocidad constante.
Datos:
T= 65.6 ºC, zS = 0.0254 m, kM = 43.3, kS= 0.865., zM =
0.0061 m,  = 0.92, H = 0.010.
La solución será por prueba y error con TS = 32.2 ºC
superior a TW = 28.9 ºC de las tablas de vapor S =
2424 kJ/kg.
Para predecir hR usar las temperaturas
TR = 93.3+273.2 y TS = 32.2+273.2.
vH  (2.83x10
3
 4.56 x10
3
H )T
vH  (2.83x103  4.56 x103 x0.01)(273  65.6)
vH  0.974m / kgaire. sec o
3
La densidad de 1 kg de aire seco + 0.010 kg de agua es
 
1  0.010
 1.037 kg / m 3
0.974
La velocidad de masa G es:
G  v  (6.1)(3600)(1.037)  22770kg / h.m2
Calculando el coeficiente convectivo de transmisión de calor:
hC  0.0204G 0.8  0.0204(22770)0.8  62.4W / m2 .K
Calculando el coeficiente por radiación:
4
hR
 TS 
 TR 


 
100 
 100 
  (5.676) 
TR  TS
4
4
4
 366.5 
 305.4 

 

100 
100 


hR  0.92(5.676)
 7.96W / m 2 .K
366.5  305.4
Calculando el coeficiente por conducción:
1
UK 
zS
1
zM


hC
kM
kS
UK
1

 22.04W / m 2 .K
1
0.00061 0.0254


62.45
43.3
0.865
cS  (1.005  1.88H )1000 J / kg.K
cS  (1.005  1.88x0.010)1000  1.024 x10 J / kg.K
3
Reemplazando:
H S  H S  1  U K

hC / k y M B
hC


hR

(
T

T
)

(TR  TS )
S

hC

H S  0.01S  1  22.04 (65.6  T ) 
1024



62.45 
S
7.96
(93.3  TS )
62.45
A partir de la gráfica de humedad para TS = 32.2 ºC, S = 2424
kJ/kg, la humedad de saturación es HS = 0.031, se sustituye en
la ecuación anterior y se despeja TS dando TS = 34.4 ºC
 Humedad relativa
90
70 60 50
40
30
20
30
0.025
0.020
25
 Humedad absoluta kg/kg aire seco
Carta
psicrométrica
0.031
0.015
20
0.010
15
10
0.005
5
0
-5
-10
-10
0.000
-5
0
5
10
Tª bulbo
32.2 seco ºC
35
40
45
50
55
60
Para un segundo tanteo se supone que TS = 32.5 ºC, S =
2423 x103 y HS =0.032, se sustituye en la ecuación anterior y
se obtiene un valor de 32.8 ºC por lo que no hay cambio
apreciable con la temperatura propuesta por lo que queda la
temperatura de 32.8 ºC.
Luego se calcula la velocidad de secado en el período de
velocidad constante:
(hC  U K )(T  TS )  hR (TR  TS )
RC 

S
(62.45  22.04)(65.6  32.8)  7.96(93.3  32.8)
RC 
(3600) 
3
2423x10
RC  4.83kg / h.m2