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1 PROYECTO DE INVESTIGACION por Universidad Nacional del Callao se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en DIRECCION CDCITRA Universidad Nacional del Callao Teléfono:

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE INGENIERÍA QUÍMICA TEXTO TORRES ADIABÁTICAS PARA ENFRIAMIENTO DE AGUA: MÉTODOS DE CÁLCULO (Informe Final) Ing. FABIO MANUEL RANGEL MORALES MBA. JOSÉ ÁNGEL PORLLES LOARTE (01/03/2013/ AL 28/02/2015) (Resolución Rectoral N R) PROYECTO DE INVESTIGACION por Universidad Nacional del Callao se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en DIRECCION CDCITRA Universidad Nacional del Callao Teléfono:

3 ÍNDICE I INDICE 01 II RESUMEN 05 III INTRODUCCIÓN Presentación del Problema de Investigación Enunciado del Problema de Investigación Objetivos de la Investigación Importancia y Justificación de la Investigación Enunciado de Hipótesis 09 IV MARCO TEÓRICO CAPÍTULO I: OPERACIONES DE HUMIDIFICACIÓN: DEFINICIONES Y APLICACIONES AGUA TORRES DE ENFRIAMIENTO IMPORTANCIA DE LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO TORRES DE ENFRIAMIENTO ATMOSFÉRICO TORRES DE ENFRIAMIENTO ATMOSFÉRICO SIN RELLENO TORRES DE ENFRIAMIENTO ATMOSFÉRICO CON RELLENO TORRES DE TIRO NATURAL 20 2

4 TORRES DE TIRO MECÁNICO TORRES DE TIRO MECÁNICO FORZADO TORRES DE TIRO MECÁNICO INDUCIDO 23 TORRES DE TIRO MECÁNICO INDUCIDO DE FLUJO EN 24 CONTRACORRIENTE TORRES DE TIRO MECÁNICO INDUCIDO DE FLUJO CRUZADO TEMPERATURA DE APROXIMACIÓN RANGO DE ENFRIAMIENTO RECIRCULACIÓN AGUA DE REPOSICIÓN PERDIDAS POR ARRASTRE CAPÍTULO II: MEZCLAS DE VAPOR-GAS DEFINICIONES EN LA INTERACCIÓN AIRE-AGUA CONDICIONES DE SATURACIÓN ADIABÁTICA DIAGRAMA DE HUMEDAD EJEMPLOS CAPÍTULO III: BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA EN LA OPERACIÓN CON FLUJO A CONTRACORRIENTE DE UNA TORRE ADIABÁTICA PARA ENFRIAMIENTO DE AGUA PROCESO GENERAL DE HUMIDIFICACIÓN 48 3

5 4.3.2 ECUACIONES DE DISEÑO CAPÍTULO IV: MÉTODO GRÁFICO PARA EL CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE ADIABÁTICA PARA ENFRIAMIENTO DE AGUA ECUACIONES PARA LA DETERMINACIÓN DE LA ALTURA DETERMINACIÓN DE LAS ENTALPIAS INTERFACIALES CÁLCULO GRÁFICO DEL NÚMERO DE UNIDADES DE RETRANSFERENCIA, NtG CÁLCULO GRÁFICO DEL NÚMERO DE UNIDADES GLOBALES DE TRANSFERENCIA, NtOG EJEMPLOS CAPÍTULO V: MÉTODOS NUMÉRICOS PARA EL CÁLCULO DE LA ALTURA DE LA TORRE ADIABÁTICA PARA ENFRIAMIENTO DE AGUA DETERMINACIÓN DE LAS ENTALPÍAS INTERFACIALES, H i Y EL NUMERO DE UNIDADES DE TRANSFERENCIA, NtG DETERMINACIÓN DE LAS ENTALPÍAS INTERFACIALES, H * Y EL NUMERO DE UNIDADES GLOBALES DE TRANSFERENCIA, NtOG EJEMPLOS 102 V MATERIALES Y MÉTODOS 103 4

6 VI RESULTADOS 104 VII DISCUSIÓN 105 VIII REFERENCIALES 106 IX APÉNDICE 109 X ANEXOS 120 5

7 II RESUMEN El propósito del presente Trabajo de Investigación fue la elaboración de un texto universitario titulado TEXTO Torres Adiabáticas para Enfriamiento de Agua: Métodos de Cálculo, que sirva de complemento a la formación que se brinda en el aula y como una orientación en el estudio y reforzamiento de las enseñanzas brindadas por el profesor, lo cual significará un valioso aporte para los alumnos de Ingeniería Química. La metodología utilizada para la elaboración del TEXTO Torres Adiabáticas para Enfriamiento de Agua: Métodos de Cálculo, se sustenta en la revisión bibliográfica y la experiencia del autor como profesor del curso Transferencia de Masa I, que corresponde al octavo semestre del currículo de estudios de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Callao. Las separatas que el autor ha venido utilizando y brindando al estudiantado durante muchos años, han sido mejoradas a través del tiempo incorporando cada vez conocimientos actualizados sobre la materia, lo que redunda en un beneficio para los alumnos que cursan dicha asignatura y que ha permitido al autor definir el contenido del presente texto. Se ha logrado un texto sencillo y práctico, de fácil entendimiento y dirigido a la especialidad de Ingeniería Química, que permite una orientación adecuada a los alumnos que se inician en el campo del diseño de los Equipos de Transferencia Simultanea de Calor y Masa, además también puede servir a estudiantes de otras especialidades afines. 6