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

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. “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. ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. MATERIALES Y MÉTODOS
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4. CONCLUSIONES

4. INTRODUCCIÓN

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. MATERIALES Y MÉTODOS

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. 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.

10. 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.

11. 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

12. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

13. 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

14. 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

15. Cuando el aire pasa a través del empaque, su temperatura disminuye, la
caída de temperatura aumenta con la disminución de la velocidad del aire

16. 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

17. 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

18. 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.

19. 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.

20. 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

21. CONCLUSIONES

22. 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.

23. 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

24. 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

25. ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!