sábado, 6 de febrero de 2010

AIRE ACONDICIONADO

LA HUMEDAD EN LOS TEXTILES



La industria textil, tiene una imagen ruidosa, contaminante, sucia, ambientes oscuros, salones de mal manejo, de contaminación de aguas. Estos factores se dan porque no se ha pensado en la necesidad de unos ambientes de proceso que estén estrechamente relacionados con la materia prima que se trabaja. Por lo que se obliga a controlar todos los procesos, desde las fibras hasta la tela y prenda.
Normalmente los estudios en la industria textil, están encaminados a resolver problemas graves en cada una de las áreas, no obstante se ha demostrado que se hace necesario controlar otros factores que directa e indirectamente inciden en los que se pretenden solucionar, por ej: Máquinas obsoletas, niveles de ruido, máquinas desajustadas, falta de iluminación, aire acondicionado, suelos inseguros entre otros. A estos factores hay que prestarles mucha atención por insignificantes que parezcan, ya que se nos pueden convertir en grandes problemas, ocasionando daños en los diferentes procesos a que es sometido el material textil.
Los materiales textiles son giroscópicos, es decir son esencialmente sensibles a la variación de la humedad del aire. Esto no aplica mucho para las fibras sintéticas.

La cantidad de agua o contenido de humedad en los materiales textiles depende básicamente de la humedad relativa del ambiente. Es decir, hay una estrecha relación entre estos dos valores: Si el ambiente es muy seco éste le quita humedad a los textiles y los seca; y si es muy húmedo, los satura de humedad.
Algunos materiales textiles tales como: Lana, seda, rayón viscosa, acetato de celulosa se vuelven más débiles y no se dejan trabajar, si la humedad relativa aumenta.
Otras como el algodón, lino, cáñamo, yute se vuelven más resistentes y se dejan trabajar mejor cuando la humedad relativa aumenta.
Cuando hablamos de humedad en los textiles, estamos obligados a hablar de dos términos que tenemos que diferenciar muy bien: Regain de las fibras.
Pero antes vamos a definir lo que es humedad relativa:

HUMEDAD RELATIVA: Es la relación entre la presión del vapor de agua presente en la atmósfera y la presión del vapor de agua saturado a la misma temperatura. Se expresa generalmente en porcentaje.
AIRE SATURADO: Es aquel que conserva la cantidad máxima de agua, no estando en capacidad de absorber más agua.

Esto significa que para cada temperatura del medio ambiente, hay una cantidad definida de humedad de saturación; es importante anotar que para cada temperatura o para determinada temperatura el aire conserva cierta cantidad de vapor de agua máxima, a esto es lo que llamamos humedad relativa; en otras palabras: La humedad relativa es la relación de la cantidad de agua presente en el aire a la cual el aire saturado contendrá la misma temperatura, a la misma presión.
Es bien sabido que la humedad en los textiles, generalmente depende de la estructura amorfa de ellas la que facilita el hecho de que la fibra absorba más ó menos agua.
Este contenido de agua, lo podemos expresar con base en el regain y la humedad ó contenido de humedad relativa.

REGAIN: Se define como la masa de agua contenida en un material textil, expresada como porcentaje de su masa secada en estufa.
HUMEDAD: Se define como una masa de agua contenida en un material textil, expresada como porcentaje de su masa total.
PESO INICIAL = Pi Se le conoce también como peso húmedo (Ph ) ó peso bruto (Pb).
PESO FINAL = Pf Se le conoce también como peso seco (Ps).
Para la comercialización y control en los procesos y en los laboratorios, es normal hablar de otros tipos de regain, como: Regain legal de la fibra, regain estándar y el regain general o actual.
REGAIN ESTÁNDAR: Es el que se da bajo condiciones de laboratorio, ó sea a 65 % + ó 2 % y 21°C + ó – 1°C.
REGAIN LEGAL: Es el que se da para efectos de comercialización de las distintas fibras, y se maneja con base en normas internacionales.
REGAIN GENERAL Ó ACTUAL: Es el que se encuentra en un momento determinado en la fibra. Es el regain que presenta la fibra en cualquier punto del proceso.


CE 540 Secado del Aire por Adsorción


* Secado del aire húmedo por adsorción
* Proceso continuo con regeneración del adsorbente
* Columnas transparentes y adsorbentes con indicador para observar la zona de transferencia de material
* Software LabVIEW con funciones de control y adquisición de datos


Con el equipo CE 540 se pueden enseñar de forma ilustrativa, por medio de ensayos, los complejos fundamentos teóricos de los procesos de adsorción.
Un compresor aspira aire ambiente. El aire pasa por el baño de agua de un humectador y tiene luego una humedad relativa del 100%. Antes de que el aire entre por la parte inferior en la columna de adsorción, se ajustan su humedad relativa y su temperatura con un dispositivo de calefacción. El aire húmedo atraviesa el adsorbente (sílica gel), dispuesto como lecho fijo en una columna transparente. Durante esta etapa se adsorbe humedad. El adsorbente contiene un indicador colorimétrico. La coloración del indicador permite identificar la zona de transferencia de materia ("Mass Transfer Zone", MTZ). El aire así secado abandona la columna y sale al exterior.
Para la regeneración del adsorbente se aspira aire ambiente con un segundo compresor. El aire se calienta y entra en la columna por la parte superior.
También este proceso de desorción se puede observar en la columna transparente. El banco de ensayos permite estudiar simultáneamente los procesos de adsorción y desorción. Una vez agotada la capacidad del adsorbente en una de las columnas, se hace pasar el aire húmedo, para el secado, por una segunda columna con adsorbente regenerado.
Se dispone de un circuito con bomba y grupo frigorífico para ajustar la temperatura del baño de agua en el humectador. La temperatura y la humedad del aire a secar se ajustan por medio de un software.
Los caudales de ambas corrientes de aire se pueden ajustar mediante válvulas.
Por registro de las humedades relativas del aire y las temperaturas en todos los puntos relevantes se puede establecer por completo un balance de ambos procesos. Los valores medidos se registran con un software. Permiten representar el proceso de adsorción y desorción en el diagrama h-ω, siendo posible también el registro de curvas de ruptura.






















1) sensor de humedad y temperatura del aire seco, 2 ) sensor de temperatura del aire de regeneración, 3) sensor de humedad y temperatura del aire ambiente, 4) columnas de adsorción, 5) sensor de humedad y temperatura del aire de entrada húmedo, 6) compresor para aire de entrada, 7) grupo frigorífico, 8) humectador (baño de agua), 9) sensores de caudal del aire de regeneración y del aire de entrada, 10) compresor del aire de regeneración, 11) armario de distribución con elementos de mando, 12) dispositivo de calefacción del aire de regeneración



Contenido didáctico / Ensayos
- Principio básico de la adsorción y la desorción
- Estudio de las variables que influyen en el proceso de adsorción y desorción
* Influencia de los caudales de aire
* Humedad y temperatura del aire
* Altura de llenado del adsorbente
- Representación de los procesos en el diagrama h-ω
- Registro de curvas de ruptura y determinación del tiempo de ruptura

ESPECIFICACIÓN
[1] Secado continúo del aire húmedo por adsorción
[2] 2 columnas para cargar y regenerar el adsorbente alternativamente
[3] Observación de la zona de transferencia de materia (MTZ) mediante columnas transparentes y absorbentes con un indicador colorimétrico
[4] 2 compresores para transporte del aire de entrada y el aire de regeneración desde el entorno
[5] Humectación del aire de entrada por paso a través de un baño de agua
[6] Circuito con bomba y grupo frigorífico para regulación de la temperatura del baño de agua
[7] Ajuste de la humedad relativa y de la temperatura del aire de entrada con dispositivo de calefacción
[8] Dispositivo de calefacción para ajustar la temperatura del aire de regeneración
[9] Ajuste de los caudales del aire de regeneración y del aire de entrada por medio de válvulas
[10] Software LabVIEW con funciones de control y adquisición de datos a través de USB en Windows XP o Windows Vista.

1) Aire de entrada (azul), 2) bomba para humectador, 3) grupo frigorífico,
4) humectador (baño de agua), 5) dispositivo de calefacción, 6) aire de regeneración cargado (rojo), 7) columnas de adsorción, 8) aire seco,
9) Dispositivo de calefacción, 10) aire para regeneración, 11) aire ambiente; Sensores: M humedad, T temperatura, F caudal


DATOS TECNICOS

2 columnas
- diámetro: aprox. 80mm
- altura: aprox. 800mm
2 compresores
- sobrepresión máx.: 1bar
- caudal máx.: 8m3/h
Bomba para humectador
- caudal máx.: 300l/h
- altura de elevación máx.: 1,2m
Grupo frigorífico
- potencia frigorífica: 200W para una dif. De temperatura de 10K / 100l
2 dispositivos de calefacción para aire
- potencia (aire de entrada): aprox. 160W
- potencia (regeneración): aprox. 500W
Rangos de medición
- caudal: 2x 1...10Nm3/h
- temperatura del aire: 3x 0...50°C; 2x 0...120°C
- humedad del aire: 4x 0...100% h. r.
- temperatura del agua: 1x 0...50°C

DIMENSIONES Y PESOS
LxAnxAl: 1385 x 750 x 1890 mm
Peso: aprox. 150 kg

CONEXIONES

230V, 50Hz, 1 fase o 230V, 60Hz, 3 fases o 230V, CSA, 3 fases

VOLUMEN DE SUMINISTRO

1 banco de ensayos, 1 envase con sílica gel E
1 CD con software LabVIEW + cable USB material didáctico

N° DE ARTICULO
083.54000 CE 540 Secado del Aire por Adsorción





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