Balance de materia y energia en un intercambiador de calor de tubos

Daniel Barrera Tapia        LEM I        Ingeniería Química

        Balance de materia y energía en un intercambiador de tubos y coraza

1. Dibuje el diagrama de flujo del intercambiador de calor de tubos y coraza instalado en el LEM, indicando válvulas e instrumentos requerido para realizar la experimentación.

2. Explique:
        -Vapor saturado: El vapor saturado no es más que el vapor a la temperatura de ebullición del líquido. Aquel vapor desprendido en el punto de ebullición del líquido. Este vapor se encuentra a punto de condensarse.

        -Vapor sobrecalentado: Éste es el vapor saturado, pero calentado, es decir, el vapor saturado se va a recalentarse, obviamente goza de una temperatura mayor que el saturado. Además, éste no está a punto de condensarse.

        -Calidad de vapor: Es la fracción en masa del vapor en una mezcla de líquido vapor; entre mayor líquido condensado, menor calidad del vapor habrá.

        -Calor latente de vaporización: No es más que la cantidad requerida de energía para cambiar de estado líquido al gaseoso, al vapor.

3. Con base en la ecuación general de energía deduzca la expresión representativa del balance de energía para un intercambiador de calor.

Ecuación general de energía:                 [pic 1]

Sabiendo que hay dos corrientes de proceso y dos de servicio, tenemos:

[pic 2]

4. Elabore una tabla que contenga los renglones y columnas necesarias para vaciar en ella los datos experimentales indispensables para realizar los balances de materia y energía.

5. ¿Cuáles son las propiedades fisicoquímicas que necesita evaluar y como lo hace (gráficas y nomogramas)?

Energía interna (U); energía cinética (K); energía potencial (P); trabajo (W); calor (Q).

La entalpía a diferentes temperaturas se puede encontrar con tablas de vapor.

Con ecuaciones:

                                [pic 3][pic 4][pic 5]

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