>	restart:#"m08_p66"

Se quiere enfriar en una torre húmeda una corriente de 2 m3/s de agua desde 40 ºC hasta 30 ºC, estando el aire ambiente a 25 ºC, 94 kPa y 50% de HR. Se pide:

a) Temperatura de bulbo húmedo a la entrada.

b) Gasto másico de aire necesario.

c) Gasto másico de agua a añadir.

d) Gasto másico de purga para no superar una concentración de sólidos disueltos de 5000 mg/L con agua de aporte de 500 mg/L de sólidos disueltos.

Datos:

>	read`../therm_eq.m`:read`../therm_const.m`:read`../therm_proc.m`:with(therm_proc):

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[Vdot=2*m_^3/s_,Tw1=(40+273.15)*K_,Tw2=(30+273.15)*K_,Ta1=(25+273.15)*K_,T0=T1,p0=94e3*Pa_,phi0=0.5,yspurg=5e-6,ysaport=0.5e-6];

>	Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):dat:=op(dat),Const,SI2,SI1:

a) Temperatura de bulbo húmedo a la entrada.

>	eqSA:=eq8_10;eqSA:=subs(dat,evalf(subs(Adat,Wdat,T=Ta1,dat,h(T,w(phi0,Ta1,p0)))))=subs(Adat,Wdat,T=Tsa1,dat,h(T,w(1,Tsa1,p0)));Tsa1_:=fsolve(subs(SI0,%),Tsa1=200..400)*K_;'Tsat_'=TKC(%);Qw:=mw*cw*DTw;Qw_:=subs(Wdat,dat,rho*Vdot*c*(Tw1-Tw2));

i.e. Twet=17,6 ºC. Nótese que la 'capacidad' de la torre (potencia evacuada) es de 83 MW, y que el acercamiento es Tw2-Tsa1=30-17,6=12,4 K y no Tw2-Ta1=30-25=5 K.

b) Gasto másico de aire necesario.

Si suponemos que el aire sale saturado, y usamos para el agua el modelo de líquido ideal (a 40 ºC, rho=992 kg/m3):

>	eqBE:=ma*(ha2-ha1)=mw*cw*(Tw1-Tw2);eq8_11;Ta2:=Tw1;phi2=1;eq8_8;w1_:=evalf(subs(dat,w(phi0,Ta1,p0)));ha1_:=subs(Adat,Wdat,T=Ta1,dat,h(T,w1_,p0));w2_:=evalf(subs(dat,w(1,Ta2,p0)));ha2_:=subs(Adat,Wdat,T=Ta2,dat,h(T,w2_,p0));ma_:=subs(Wdat,dat,rho*Vdot*c*(Tw1-Tw2)/(ha2_-ha1_));

i.e. unos 670 kg/s de aire.

c) Gasto másico de agua a añadir.

>	eqBMw:=mwevap=ma*(w2-w1);eqBMw:=mwevap=ma_*(w2_-w1_);

i.e. unos 29 kg/s.

d) Gasto másico de purga para no superar una concentración de sólidos disueltos de 5000 mg/L con agua de aporte de 500 mg/L de sólidos disueltos.

>	eqBMs:=mpurg*yspurg=mwaport*ysaport;mpurg_:=subs(dat,rhs(eqBMw)*ysaport/yspurg);

i.e. hay que ir purgando 3 kg/s del agua de la torre.

>