Simulacin̤ de los procesos psicromťricos - Cardoso Gustavo; Puzhi Milton; Zhinn̕ Sal͠; Facultad de Ciencias Qum̕icas, Universidad de Cuenca
Los procesos fs̕icos de evaporacin̤ y de condensacin̤ del agua y viceversa establecen mecanismos de adicin̤ y eliminacin̤ de humedad, provocando cambios en los diferentes sistemas ecolg̤icos, habitacionales e industriales. Ml͠tiples procesos de acondicionamiento de aire son necesarios en la industria. Estos procesos han sido modelados matemt̀icamente como operaciones unitarias de humidificacin̤, deshumidificacin̤ y secado, los mismos que estǹ en funcin̤ de varios parm̀etros psicromťricos como temperatura, humedad relativa, humedad absoluta, presin̤, y otros. Su cl̀culo por ecuaciones resulta ms̀ o menos complejo, las soluciones grf̀icas son ms̀ prc̀ticas, pero menos precisas, software y simuladores en psicrometra̕ son escasos. Este estudio desarrolla la creacin̤ de un modelo computarizado, creado en funcin̤ de un algoritmo que puede disminuir la complejidad, acelerar la secuencia de operaciones y mejorar la precisin̤ de los cl̀culos, t͠il tanto en la industria como en la docencia. El software es basado en el lenguaje Javaʼ para simular casos y mťodos de cl̀culo de procesos de humidificacin̤, deshumidificacin̤, secado y mezclas de aire basado en las ecuaciones bs̀icas de la psicrometra̕, para un amplio rango de temperaturas y a diferentes alturas sobre el nivel del mar. El modelo ha sido validado para las condiciones Ecuador, mostrando buena correlacin̤ entre los resultados calculados manualmente frente a los obtenidos por la simulacin̤.1. Introduccin̤La psicrometra̕ es necesaria para comprender las relaciones aire-vapor de agua, estas resultan fundamentales en procesos industriales de humidificacin̤, deshumidificacin̤, secado; acondicionamiento de aire en hb̀itats; t͠il en el diseǫ y anl̀isis de sistemas de almacenamiento como silos y secaderos de cereales, procesos de deshidratacin̤ de alimentos, diseǫ de torres de enfriamiento. Partiendo de los principios bs̀icos de la termodinm̀ica se han generado conceptos y relaciones matemt̀icas para los sistemas aire <U+0096>vapor de agua, que, expresadas en modelos matemt̀icos y grf̀icos,se traducen en parm̀etros que definen lo que podemos llamar la condicin̤ psicromťrica del aire. Estas herramientas analt̕icas nos ayudan a resolver un sinnm͠ero de problemas de ingeniera̕ qum̕ica. Aunque diversos autores han abordado estos problemas [1]-[6], existe muy poco software y simulaciones sobre procesos psicromťricos [7], de hecho, en la literatura se encuentra algunas soluciones grf̀icas, pero estas, o han quedado obsoletas para las plataformas actuales como http://www.vpclima.upv.es/psicro.htm[8], o en su defecto proponen soluciones analt̕icas parciales, limitadas a unos pocos parm̀etros, sin soluciones a procesos de mezcla de diversas calidades de aire, u omiten la visualizacin̤ del diagrama psicromťrico [7]. Mago y Long [9] propone similares soluciones en Microsoft Excel, sin considerar presiones atmosfřicas reducidas por la altura, los autores mencionados [7] y [9], destacan el uso pedagg̤ico de estas herramientas que mejoran la experiencia de aprendizaje facilitando a los alumnos un mayor dominio de la psicrometra̕, facilitǹdoles cl̀culos de otra manera tediosos y repetitivitos, motivǹdoles a enfocarse ms̀ en aspectos de diseǫ y anl̀isis del significado de los distintos parm̀etros con fines de aplicacin̤ tecnolg̤ica. El presente estudio, que puede ser revisado en forma completa en [10], desarrolla una carta psicromťrica con una interfaz grf̀ica muy sencilla de utilizar, permite obtener propiedades del aire y resolver procesos para aire o mezclas de aire a distintas presiones y temperaturas. Abarca un rango mayor de posibilidades que las tablas publicadas en libros de texto que generalmente se limitan a condiciones de una atms̤fera de presin̤.