Se llevó a cabo un estudio teórico del desempeño de un enfriador evaporativo con varios tipos y diferentes materiales de construcción de empaques.

1. Sistema de enfriamiento
evaporativo
Universidad de Sonora
Departamento de Ing. Química y Metalurgia
Operaciones Unitarias II
Prof. Marco Antonio Núñez Esquer
Ana Sofía Orduño Flores
8° semestre
01 de marzo de 2018

2. Análisis Comparativo del Rendimiento Evaporativo
de Empaques de Configuraciones y Materiales
Alternativos
R. K. Kulkarni and S. P. S. Rajput
Mechanical Engineering Department, TSSM’s PVPIT, Bavdhan, Pune, Maharashtra, India
Mechanical Engineering Department, Maulana Azad NIT, Bhopal, (M.P.) India
International Journal of Advances in Engineering & Technology
Vol. 6, Issue 4, pp. 1524-1534, 2013
ISSN: 22311963

3. Índice
1. Introducción
2. Metodología
a. Condiciones ambientales
b. Características de los empaques
c. Tipos de materiales
3. Resultados y Discusión
a. Parámetros de rendimiento de los empaques
b. Variación de la eficiencia de saturación y capacidad de enfriamiento
c. Rendimiento de los materiales y su geometría
4. Conclusión

4. I. INTRODUCCIÓN

5. Sistema de enfriamiento por evaporación
● El sistema de enfriamiento por evaporación más común
utiliza un empaque mojado a través del cual el aire pasa a
una tasa uniforme para saturarlo.
● Sin embargo, dichos sistemas no controlan la temperatura
y la humedad con precisión y su capacidad de enfriamiento
depende del aire exterior.

6. Sistema de enfriamiento por evaporación

7. II. METODOLOGÍA

8. Condiciones ambientales
Información meteorológica de Bhopal, India en el mes de
abril, mayo y parte de junio fue recolectada y clasificada en cinco
grupos de temperatura de bulbo seco máxima promedio (DBT)
y humedad relativa promedio (RH).
La condición más frecuente fue de:
DBT1= 39.9°C
RH= 32.8%

9. Características de los empaques
Se utilizaron tres geometrías distintas:
● Rectangular
● Cilíndrica
● Hexagonal
Se estudiaron con base en cuatro
materiales distintos:
● Celulosa
● Papel corrugado
● Polietileno de alta densidad
● Virutas de álamo

10. Tipos de materiales
Celulosa Papel corrugado HDPE Virutas de álamo

11. Empaque rectangular
Material Aw (m2)
Celulosa 19.98
Papel corrugado 21.6
HDPE 22.7
Virutas álamo 27.2

12. Empaque cilíndrico
Material Aw (m2)
Celulosa 47.0
Papel corrugado 50.9
HDPE 53.4
Virutas álamo 64.0

13. Empaque hexagonal
Material Aw (m2)
Celulosa 42.6
Papel corrugado 46.0
HDPE 48.4
Virutas álamo 58.0

14. III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

15. Parámetros de rendimiento de los empaques

16. Parámetros de rendimiento de los empaques

17. Parámetros de rendimiento de los empaques

18. Variación de la eficiencia de saturación y capacidad de enfriamiento
La eficiencia de saturación disminuye con respecto al flujo másico de aire para todas
las formas y materiales.
Esto se espera porque a velocidades más altas, el aire tiene menor tiempo de
contacto con el panel causando menos evaporación de agua.
Como la eficiencia de saturación tiene un efecto directo sobre la DBT del aire de salida,
DBT aumenta cuando ésta disminuye.
La capacidad de enfriamiento aumenta con respecto al flujo másico a pesar de que la
diferencia de temperaturas disminuye.

19. Rendimiento de los materiales y su geometría
➢ El panel de álamo tiene las eficiencias más altas (91 a 83%) para todas las formas.
Esto es porque tiene el área de superficie mojada más alta por unidad de volumen.
➢ La forma hexagonal da solo una eficiencia marginalmente más alta (91% a 86%)
en comparación con la forma cilíndrica (90% a 84%) y rectangular (89% a 83%).
➢ La capacidad de enfriamiento varía poco con la forma del empaque y el material
pero varía en gran medida con el flujo másico.

20. Variación en la eficiencia de saturación con geometría hexagonal

21. Variación en la eficiencia de saturación con virutas de álamo

22. Variación en la capacidad de enfriamiento con virutas de álamo

23. IV. CONCLUSIÓN

24. Conclusiones
➔ La eficiencia de saturación tiene el valor más alto de 91% para el empaque
hexagonal de álamo y la temperatura de salida correspondiente del aire es
26.9°C.
➔ Se obtiene el valor más bajo de 72.4% para el panel rectangular de celulosa y
la temperatura de salida correspondiente es 29.6°C.

25. Conclusiones
➔ Mayor área de superficie mojada por unidad de volumen brinda mayor eficiencia
en lo que se refiere a los materiales. Mayor grosor aumenta el área de superficie
mojada para dar mayor eficiencia.
➔ Enfriadores de gran tamaño con mayores tasas de flujo másico y mayor velocidad
solo pueden reducir marginalmente la temperatura de salida del aire a menos que
el grosor del empaque sea mayor y el área de superficie mojada por unidad
de volumen del material sea más alta.

26. GRACIAS POR SU ATENCIÓN