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Respuesta:
Este valor es mayor que el caudal del aire proporcionado (2500 kg/h). Por lo tanto, parece que el secadero especificado no es suficiente para alcanzar las condiciones deseadas con el caudal de aire disponible. Es necesario ajustar el caudal de aire o revisar las condiciones del proceso para hacer viable el deshidratado.
Explicación:
Para resolver este problema, necesitamos calcular el caudal másico de producto que debe alimentar el secadero, considerando la humedad del aire y los cambios en la humedad del alimento. Aquí están los pasos:
1. **Calcular la cantidad de agua que se debe eliminar del alimento:**
El contenido de humedad en base húmeda (bh) es la proporción de agua respecto al total del alimento húmedo. El contenido de humedad en base seca (bs) es la proporción de agua respecto al alimento seco.
\[
\text{Humedad en base húmeda inicial} = 85\% = 0.85
\]
\[
\text{Humedad en base húmeda final} = 30\% = 0.30
\]
Si queremos producir 50 kg/h de alimento deshidratado (con 30% de humedad en base húmeda), necesitamos calcular cuánto alimento húmedo se requiere para obtener esos 50 kg/h de producto deshidratado.
La cantidad de alimento seco en el producto deshidratado es:
\[
\text{Alimento seco en el producto deshidratado} = 50 \, \text{kg/h} \times (1 - 0.30) = 50 \times 0.70 = 35 \, \text{kg/h}
\]
La cantidad de alimento húmedo necesario para obtener 35 kg/h de alimento seco, considerando que el alimento húmedo inicial tiene 85% de humedad:
\[
\text{Alimento húmedo necesario} = \frac{\text{Alimento seco}}{1 - \text{Humedad en base húmeda inicial}} = \frac{35}{1 - 0.85} = \frac{35}{0.15} = 233.33 \, \text{kg/h}
\]
2. **Calcular el caudal másico de agua a eliminar:**
La cantidad de agua en el alimento húmedo inicial es:
\[
\text{Agua en alimento húmedo inicial} = 233.33 \, \text{kg/h} \times 0.85 = 198.33 \, \text{kg/h}
\]
La cantidad de agua en el alimento deshidratado final es:
\[
\text{Agua en alimento deshidratado final} = 50 \, \text{kg/h} \times 0.30 = 15 \, \text{kg/h}
\]
La cantidad de agua a eliminar es:
\[
\text{Agua a eliminar} = 198.33 \, \text{kg/h} - 15 \, \text{kg/h} = 183.33 \, \text{kg/h}
\]
3. **Calcular el caudal de aire necesario para eliminar esta cantidad de agua:**
La diferencia en humedad absoluta del aire es:
\[
\text{Diferencia de humedad} = 0.02 \, \text{kg de agua/kg de aire seco} - 0.001 \, \text{kg de agua/kg de aire seco} = 0.019 \, \text{kg de agua/kg de aire seco}
\]
El caudal másico de aire necesario para eliminar 183.33 kg/h de agua es:
\[
\text{Caudal másico de aire} = \frac{183.33 \, \text{kg/h}}{0.019 \, \text{kg de agua/kg de aire seco}} = 9,631.58 \, \text{kg/h}
\]
Este valor es mayor que el caudal del aire proporcionado (2500 kg/h). Por lo tanto, parece que el secadero especificado no es suficiente para alcanzar las condiciones deseadas con el caudal de aire disponible. Es necesario ajustar el caudal de aire o revisar las condiciones del proceso para hacer viable el deshidratado.
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