Em um secador adiabático deve-se retirar 100 kg / h de água de um sólido, utilizando-se ar quente com tbs=80^circ C e tbu=30^circ C. A pressão de operação é de 740 mm Hg . Na saída do secador o ar está a 32^circ C. Calcular:
o volume do ar na entrada do secador (vazão vulumétrica)

Passo 1

Beleza, o exercício é de psicrometria (secagem adiabática). A ideia é remover 100 kg/h de água do sólido usando ar quente que entra no secador a 80 °C (bulbo seco) e 30 °C (bulbo úmido), à pressão de 740 mm Hg, e sai a 32 °C. O que vamos precisar:
  1. Calcular a razão de umidade do ar na entrada, , a partir do bulbo úmido.
  2. Determinar a razão de umidade do ar na saída, , assumindo que ele sai saturado a 32 °C (por ser adiabático).
  3. Fazer o balanço de massa de água para achar o fluxo mássico de ar seco, .
  4. Calcular o volume específico do ar úmido na entrada e, daí, a vazão volumétrica.

Passo 2

Calcular w1 ;=; 0,622;pvs(Tbu1),P - pvs(Tbu1),,, (razão de umidade na entrada) usando
w1 = 0,622;4,2498,6 - 4,24 approx0,0280;kgH2O/kgar seco
onde
  • ,
  • ,
  • .
    Logo

Passo 3

Calcular w2 = 0,622;pvs(32^circ C),P - pvs(32^circ C),, (saída saturada a 32 °C):
w2 = 0,622;4,7698,6 - 4,76 approx0,0316;kgH2O/kgar seco
com .

Passo 4

Balanço de massa de água:
dot mw = dot ma,(w2 - w1) ;Longrightarrow; dot ma = dot mw,w2 - w1, =100;kg/h0,0316 - 0,0280 approx2,8times10^4;kgar seco/h

Passo 5

Volume específico do ar úmido na entrada:
v1 = Rar,T1,(1 + 1,607,w1)P,
onde
  • v1 = 0,287cdot353,15cdot(1+1,607cdot0,0280)98,6 approx1,07;m^3/(kgar seco) ,
  • .

Passo 6

Finalmente, a vazão volumétrica na entrada é
dot V1 = dot ma;times;v1 approx2,8times10^4;kg/h;times1,07;m^3/kg approx3,0times10^4;m^3/h

Resposta

A vazão volumétrica de ar na entrada do secador é de aproximadamente
boxed3,0times10^4;m^3/h

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