Em um secador adiabático deve-se retirar
de água de um sólido, utilizando-se ar quente com
e
. A pressão de operação é de 740 mm Hg . Na saída do secador o ar está a
. Calcular:
a temperatura do ponto de orvalho do ar na saída do secador
a temperatura do ponto de orvalho do ar na saída do secador
Passo 1
Beleza, vamos recapitular rapidinho o que temos e o que vamos usar. O enunciado diz que num secador adiabático a gente tira 100 kg/h de água de um sólido usando ar quente que entra com temperatura de bulbo seco
e bulbo úmido
, a 740 mm Hg. Na saída o ar fica a
(bulbo seco).
Conteúdo: psicrometria (propriedades do ar úmido), balanços de massa e energia em processo adiabático.
O que vamos precisar:
• Equação da razão de mistura em função da pressão de vapor,
• Equação do entalpia do ar úmido ,
• Constantes típicas: ,
,
,
• Psicrometric constant (em kPa/°C), e
• Balanços de massa (água) e energia (processo adiabático).
Conteúdo: psicrometria (propriedades do ar úmido), balanços de massa e energia em processo adiabático.
O que vamos precisar:
• Equação da razão de mistura
• Equação do entalpia do ar úmido
• Constantes típicas:
• Psicrometric constant
• Balanços de massa (água) e energia (processo adiabático).
Passo 2
Calcular propriedades do ar na entrada (estado 1).
- Pressão total:
- Constante psicrométrica:
- Pressão de vapor no bulbo úmido:
- Razão de mistura
:
- Entalpia do ar úmido:
Passo 3
Fazer balanços no secador (adiabático):
- Balanço de massa de água:
- Balanço de energia (sem troca de calor com o ambiente):
- Expressão de
em função de e :
- Juntando tudo dá um sistema em
e . Ao resolver (fazendo substituições e isolando ), chega-se a:
Passo 4
Calcular temperatura de orvalho na saída:
- Pressão de vapor na saída:
- Tamanho de orvalho
tal que .
Pelos dados de saturação, isso cai perto de 18,8–19,0 °C.
Resposta
A temperatura de orvalho do ar na saída do secador é aproximadamente 19 °C.