Análisis 11: Humidificador (con vapor de agua)

Un caudal de 1.5 m^3/s entra en un humidificador (con vapor de agua) a 25.5 °C y 25 % de humedad relativa. La salida se produce a 26.7 °C y una humedad relativa del 51 %.

Considerar los casos de nivel del mar y a 1000 m de altitud.

Obtener:

• Temperatura del vapor inyectado

• Caudal másico de vapor inyectado

• Humedad específica a la salida

• Calor sensible

• Calor latente

• Eficiencia exergética

• Irreversibilidad

Los humidificadores son dispositivos que agregan humedad al aire de su hogar. Son particularmente útiles en invierno cuando hay poca humedad debido a la pérdida de humedad por el calor en el aire interior. Los vaporizadores de vapor, contienen un elemento calefactor para hervir agua y crear vapor. En otras palabras, agregan vapor de agua y más humedad en el aire. Estas máquinas también aumentan un poco la temperatura del aire (entre uno o dos grados), lo que las hace particularmente útiles para los meses más fríos.

Al inyectar vapor de agua se consigue simultáneamente, un calentamiento y una humidificación, el proceso de aumentar simultáneamente la temperatura del bulbo seco y la relación de humedad del aire. El calor total ganado al pasar de la condición inicial a la final se puede dividir en parte debido al calor sensible y el resto al calor latente. Para separar la entalpía total en calor sensible y latente, considere un movimiento horizontal en la tabla como calor sensible y un movimiento vertical como calor latente. La relación de humedad es constante para el movimiento horizontal (sensible) y la temperatura del bulbo seco es constante para el movimiento vertical (latente).

En la tabla psicrométrica, este proceso se muestra como una línea inclinada hacia arriba y hacia la derecha (proceso 1-2). La calefacción y la humidificación del aire se considera mejor observando los dos procesos secuencialmente. El primero, del estado 1 al estado 0, es el calentamiento sensible que ocurre cuando el aire pasa a través del intercambiador de calor. El segundo, del estado 0 al estado 2, es el proceso de humidificación.

Nivel del mar:

Diagrama energético:

Diagrama exergético:

A 1000 m de altitud:

Es conveniente definir el estado muerto con la presión a la que trabaja el dispositivo:

Diagrama energético:

Diagrama exergético: