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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE HUICHAPANINSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE HUICHAPAN
INGENIERÍA EN ENERGÍAS RENOVABLESINGENIERÍA EN ENERGÍAS RENOVABLES
SISTEMAS TERMICOSSISTEMAS TERMICOS
Docente:Docente: Ricardo Alejandro Hernández SalinasRicardo Alejandro Hernández Salinas
Integrantes:Integrantes:
Alumnos de EnergíasAlumnos de Energías Renovables.Renovables.
Semestre: 7°Semestre: 7°
Ingeniería en Energías RenovablesIngeniería en Energías Renovables
Ciclo escolar: Agosto-Diciembre 2019Ciclo escolar: Agosto-Diciembre 2019
1.-1.- UnaUna calderacaldera acuotubularacuotubular produceproduce 72647264 KgKg dede vaporvapor porpor horahora aa unauna presión absoluta de 14Kg/cmpresión absoluta de 14Kg/cm^22 y un título del 98 % cuando la temperatura dely un título del 98 % cuando la temperatura del agua deagua de alimentación esalimentación es de 23.9°Cde 23.9°C hallar Ahallar A)el factor de)el factor de vaporizaciónvaporización B)laB)la vaporización equivalente en kilogramo por hora.vaporización equivalente en kilogramo por hora.
mmss=7264 kg/hr=7264 kg/hr
TT 11 =23.9°C=23.9°C 1414 Kg/Kg/ cmcm^22 (100(100^22 cm/1mcm/1m^22 )(1KPa/102 Kg/)(1KPa/102 Kg/ mm^22 )=)=1372.55Kpa1372.55Kpa
PP 11 =14 Kg/=14 Kg/ cmcm^22
TT hh 20°C20°C 83.983. 23.9°C23.9°C 25°C25°C 104.83104.
YY 00 =23.9-20/25-20(104.83-85.9) +83.9==23.9-20/25-20(104.83-85.9) +83.9= 100.22 kj/kg100.22 kj/kg
TT hh 13001300 814.92814. 1372.51372. 14001400 830.28830.
YY 00 ==826.12 kj/kg826.12 kj/kg
TT hh 13001300 1972.11972. 1372.51372.
2.- Una caldera de vapor produce vapor saturado seco a una presión absoluta de 21 kg/cm^2 partiendo de agua de alimentación a 82.2°C calcula los HP de caldera que son necesarios para abastecer una máquina de vapor de 100 HP en el supuesto de que necesite 14.5 kg por HP/hora.
Obtenemos los datos de entalpias del vapor y del agua
ℎ =673.47
ℎ =82.83
El flujo masico total lo obtenemos
=.^ ∗ =1450ℎ
Obtenemos el calor requerido
=1450ℎ^ 673.47 82.83 =856428 ℎ
Calculamos los HP de caldera
.∗.=^10 0.^64 ^
Roberto García
- Una caldera vaporiza 11 kg de agua por kg de carbón consumido y en las condiciones siguientes: Presión absoluta del vapor, 14 kg/cm²; título, 0,98; temperatura del agua de alimentación 87.8 oC; precio del carbón, 600 ptas por tonelada. Hallar el costo de 1000 kg de vapor saturado seco a 100 oC.
Datos:
11 kg de agua por kg de carbón consumido Pabs = 14 kg/cm² x = 0,
Vaporización equivalente = 11 kg de agua por kg de carbón consumido
Vaporización equivalente =−.
ℎ=ℎ+ℎ
X, se obtiene con la presión absoluta de las tablas
hf= 199 kcal/kg
hfg = 472 kcal/kg
- hf, se obtiene con la temperatura 87,8 oC; hf = 88.45 kcal /kg
Despejamos ms
6.- Una calderita trabaja a razón del 350% de su capacidad normal. ¿Cuantos kilogramos de agua a 100°C se vaporizaran a esta temperatura por hora y por m2 de superficie de caldeo?
Nota: No específica que tipo de caldera así que solo se mostrara el proceso de cómo utilizar las formulas.
La vaporización equivalente se define como los kilogramos de agua por hora a 100 °C, que se vaporizarían a 100 °C si se hubiese absorbido la misma cantidad de energía que en las condiciones observadas en la caldera. Por lo tanto,
Vaporización equivalente=
ℎℎ
Un término utilizado especialmente para pequeñas calderas es la potencia nominal. Todas las calderas pequeñas están basadas en 0.93 m^2 de superficie de caldeo por HP de caldera. Según este procedimiento todas las calderas que tengan la misma superficie de caldeo tienen la misma potencia nominal; ahora bien, una caldera puede tener su superficie de caldeo dispuesta en forma más ventajosa que otra y, como consecuencia, más capacidad en condiciones de trabajo similares. La potencia nominal no expresa las limitaciones de capacidad de las calderas de hoy día, ya que la mayoría de las calderas de las centrales t6rmicas pueden desarrollar del 400 al 600% de su potencia nominal y algunas de ellas trabajan durante largos períodos al 300%.
Elizabeth Fortino Ortiz
7.- Una central térmica trabaja en las condiciones siguientes: carbón consumido, 1452.8 kg por hora; potencia calorífica superior del carbón, 7280 kcal por kg, tal como se quema; cantidad de agua vaporizada, 13620 kg por hora; temperatura del agua de alimentación, 82.2 °C; presión relativa de la caldera, 10.9 kg/cm2; presión barométrica (absoluta), 0.98 kg/cm2; presión y temperatura del calorímetro, 0.98 kg/cm2 (absoluta) y 104.4 °C; superficie de caldeo, 465 m^2. Hallar a) las kcal absorbidas por hora; b) el rendimiento total de la central; c) la vaporización equivalente, en kilogramos por hora y d) porcentaje de la potencia nominal desarrollado.
a)
la entalpia se obtiene de la tabla de vapor saturado seco
=ℎℎ=13620193.7682.87=1,510,321. 8 kcal por hora
b)
=
ℎℎ ∗ 100=
13620 193.7682.87 2044∗7280 100=10.
Juan Isael Olvera Fuentes
DATOS = 13620 kg por hora = 7280 kcal por kg =82.2°
=10.9 (^)
=0.98 /
Formulas
Para obtener las entalpias utilizamos la presión absoluta del vapor y la temperatura del agua de alimentación e interpolando en las tablas obtenemos:
Valores de presión
hf
^
hfg
31.63 251.6 422. 32.2 252.63 421. 35.15 258 416.
Temperatura °C hf
93.3 94. 94.4 95. 98.9 99.
Obtenemos el valor de x
=%% =%%=%
Obtenemos el valor de h
=+∗
- Utilizando los datos del problema 14, calcular y tabular el balance térmico completo por kilogramo de carbón. Exponer el método de calcula para cada partida.
Peso de carbono contenido en los gases de las humerales.
900 100 =.5898^ ^ ^ ^ ^ ó
Peso de los gases de la chimenea secos
3 13.3+0.55 ^ 0.5898=10.75^ ^ ^ ^ ^ ó
Peso por aire seco suministrado
=+8
8 =^10 .48^ ^ ^ ^ ^ ó
