A torre de resfriamento de uma central de potência resfria
de água líquida a
para
. Ar entra na torre a
, umidade relativa de
e sai a
e umidade relativa
. A água de reposição é alimentada a
. Quais são a massa de ar seco e a massa de água de reposição?
Passo 1
O enunciado trata de uma torre de resfriamento em que
de água líquida é resfriada de
para
. O ar entra a
,
,
e sai a
,
. Queremos determinar a vazão de ar seco
e a vazão de reposição de água
.
Para isso usaremos:
Para isso usaremos:
- Balanço de massa de vapor de água: a água evaporada pelo ar é compensada pela água de reposição.
- Balanço de energia: o calor cedido pela água líquida ao ar úmido.
- Relações psicrométricas para razão de umidade
e entalpia do ar úmido .
Passo 2
Calcular as razões de umidade
e
pela fórmula
onde
.
Para ,
,
Para
Para
,
,
Passo 3
Balanço de energia: o ar úmido que entra à
e sai a
absorve o calor cedido pela água líquida que cai de
para
.
O calor retirado da água é
O calor retirado da água é
A variação de entalpia do ar úmido por kg de ar seco é
e portanto
Passo 4
De
obtemos a vazão de ar seco
Passo 5
Balanço de massa de vapor de água: a massa de água evaporada (e que deve ser reposta) é
Como não há outra saída de água além da evaporação, a água de reposição
é igual a
.
Resposta
A vazão de ar seco é
A vazão de água de reposição é .
A vazão de água de reposição é