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12)2016-1_Fierro Valdéz_Itzell

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Se expone la evaluación del comportamiento de páneles celulósicos elaborados con cartón corrugado de tipo Kraft y NSSC para tres tamaños de acanalamiento.

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  1. 1. UNIVERSIDAD DE SONORA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA Y METALURGIA 9004 OPERACIONES UNITARIAS II “EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DEL DESEMPEÑO DE PANELES HECHOS DE PAPEL CORRUGADO (KRAFT Y NSSC) COMO MEDIOS DE EVAPORACIÓN” HERMOSILLO, SONORA. 25 DE FEBRERO 2016
  2. 2. “EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DEL DESEMPEÑO DE PANELES HECHOS DE PAPEL CORRUGADO (KRAFT Y NSSC) COMO MEDIOS DE EVAPORACIÓN” Energy conversion and management, 54 (2012). 24-29 Autores: Mahsa Barzega, Mohammad Layeghi, Ghanbar Ebrahimi, Yahya Hamzeh. , Universidad de Tehran, Karaj, Iran. Manouchehr Khorasani. Universidad de tecnología e investigación, Tehran, Iran.
  3. 3. ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. MATERIALES Y MÉTODOS 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4. CONCLUSIONES
  4. 4. INTRODUCCIÓN
  5. 5. 1. INTRODUCCIÓN • El mecanismo clave en un proceso de enfriamiento por evaporación se basa en la transferencia de calor y masa entre el aire y el agua cuando entran en contacto. • El aire es enfriado al pasar a través de una superficie mojada y pierde una cierta cantidad de calor sensible al transferirla al agua en forma de calor latente. • Como resultado de este proceso, la humedad relativa y el contenido de vapor de agua en el aire aumentan.
  6. 6. MATERIALES Y MÉTODOS
  7. 7. 2.1 MATERIALES • Papel Kraft: Para su fabricación se combinan astillas de madera y licor de NaOH- Na2S son colocados a alta temperatura y presión. • Papel NSSC: Para su fabricación se combinan astillas de madera y licor de Na2SO3 son colocados a alta temperatura y presión. • Resina y pegamento.
  8. 8. 2.2 MÉTODOS 2.2.1 CONSTRUCCIÓN DE LOS EMPAQUES CELULÓSICOS Se hizo el empaque corrugando hojas con 3 tamaños de ondulación y se cortaron con 2 ángulos (45° y 15°). Después se impregnó cada hoja con resina para, mejorar su resistencia a la humedad, y las hojas de 45° y 15° se unen con pegamento.
  9. 9. Para determinar la efectividad de refrigeración, cada empaque celulósico era colocado en un sistema de túnel de viento y probado bajo un estado estacionario. El túnel de viento estaba a, temperatura y humedad controlada y tenía un ventilador centrífugo que proporcionó condiciones constantes de flujo de aire en la sección de prueba.
  10. 10. 2.2.2 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Se estudiaron los efectos de la velocidad del aire, el tamaño del flujo, el tipo de papel en la efectividad de enfriamiento y el consumo de agua en un período de 20 min. Se calculó la efectividad por medio de la siguiente ecuación: 𝐸𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑇 𝑖𝑛−𝑇𝑜𝑢𝑡 𝑇 𝑖𝑛−𝑇 𝑤𝑏
  11. 11. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
  12. 12. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 El efecto de la velocidad del aire en la efectividad de refrigeración Los resultados muestran que el empaque hecho de papel Kraft con un tamaño de flujo de 2.5 mm tiene la efectividad mas alta (92% a una velocidad de aire de 1.8m/s). efectividad efectividad
  13. 13. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 efectividad(%) VELOCIDAD DEL AIRE m/s KA KB KC NSSCA NSSCB NSSCC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 efectividad(%) VELOCIDAD DEL AIRE m/s KA KB KC 0 10 20 30 40 50 60 70 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 efectividad(%) VELOCIDAD DEL AIRE m/s NSSCA NSSCB NSSCC a) b) C) Fig. 3 Efecto de la velocidad del aire en la efectividad de enfriamiento a) para todos los empaques. b) para empaques Kraft. C) para empaques NSSC
  14. 14. Cuando el aire pasa a través del empaque, su temperatura disminuye, la caída de temperatura aumenta con la disminución de la velocidad del aire
  15. 15. 3.2. El efecto del tamaño de flujo en la efectividad de enfriamiento Un canal de flujo pequeño en el papel corrugado proporciona mayor área de superficie húmeda y aumenta la transferencia de masa y calor, además la porosidad será menor, lo que significa menor paso de aire y por lo tanto mayor tiempo de intercambio de calor, lo que significa una mayor efectividad de enfriamiento. efectividad efectividad
  16. 16. 3.3. El efecto del tipo de papel en la efectividad de enfriamiento Los resultados muestran que los empaques celulósicos hechos de papeles Kraft tienen efectividads de enfriamiento mayor que los empaques celulósicos hechos de NSSC. El papel Kraft tiene la fibra más larga (0,7 mm) que la del papel NSSC (0,47 mm), Así que las porosidades y la absorción de agua aumentan. efectividad efectividad
  17. 17. 3.4. Las caídas de presión de los empaques de celulosa Fig. 4 Efecto de la velocidad del aire y tamaño de flujo en la caída de presión CaídadepresiónmmH2O Velocidad del aire m/s Los empaques hechos de tamaño de flujo pequeño tienen una caída de presión máxima ya que estos rellenos tienen pequeñas porosidades. Por lo tanto, el aire pasa a través de ellos lentamente.
  18. 18. 3.5. El consumo de agua de los rellenos celulósicos El consumo de agua o agua evaporada aumenta con el aumento de velocidad del aire. Debido a que, mediante el aumento de la velocidad del aire el coeficiente de transferencia de masa aumenta.
  19. 19. a) b) C) Fig. 5 Efecto de la velocidad del aire en el consumo de agua. a) para todos los empaques. b) para empaques Kraft. C) para empaques NSSC 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Consumodeagual/min Velocidad del aire m/s KA KB KC NSSCA NSSCB NSSCC 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Consumodeagual/min Velocidad del aire m/s KA KB KC 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Consumodeagual/min Velocidad del aire m/s NSSCA NSSCB NSSCC
  20. 20. CONCLUSIONES
  21. 21. 4. CONCLUSIONES 1. Empaque celulósico hecho de papel de Kraft con el tamaño de la flujo B tiene la efectividad más alta de enfriamiento (92%) a 1.8 ms-1 la velocidad del aire. 2. La efectividad de enfriamiento aumenta con la disminución del tamaño del flujo, la efectividad de enfriamiento de papel Kraft y NSSC con tamaño de flujo B son 92% y 66% a 1,8 ms-1 de velocidad del aire.
  22. 22. 3. Los rellenos celulósicos hechos de Kraft tienen una efectividad de enfriamiento mayor que los papeles NSSC. 4. La caída de presión aumenta con el aumento de velocidad del aire y disminución del tamaño del flujo. El empaque celulósico hecha de NSSC y Kraft con tamaño flujo B tienen la mayor caída de presión, cae 9,5 y 8,5 mm-H2O a 2,67 ms.1 la velocidad del aire, respectivamente. 4. CONCLUSIONES
  23. 23. 5. El consumo de agua aumenta con el aumento de velocidad del aire, el empaque celulósico hecho de papel de NSSC con el tamaño del flujo B tiene el mayor consumo de agua, 0,086 l min-1, a 2,67 ms-1 de velocidad de aire. 6. efectividad de enfriamiento tiene una relación negativa con la velocidad del aire. Esto significa que con el aumento de la velocidad del aire, la efectividad de enfriamiento disminuye. 4. CONCLUSIONES
  24. 24. ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

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