Guía de combustión

GUIA DE COMBUSTION

1.-        Para la combustión del  lsoctano Normal C8H18 determine (para combustión con aire seco):

        a) Balance de combustión y relación aire combustible estequiométrica  (15.05 kga/kgc)

        b) Balance de combustión y relación aire combustible con 15% exceso aire (17.3 kga/kgc)

        c) Balance de combustión y relación aire combustible con 10% déficit de aire. (13.54 kga/kgc)

2.-        5 Kmoles/h de gas propano C3H8 se queman con un 20% de exceso de aire, determine:

        a) Ecuación de combustión. (3CO2+4H2O+22.56N2+1 O2)

        b) Flujo de aire requerido. (4.118,4 kg/h)

        c) Si la combustión se realiza a la presión atmosférica, determine la presión parcial de cada componente de los productos. (CO2=0.098; H2O=0.1309; O2=0,0327; N2=0.738)

        d) Temperatura punto de rocío de la mezcla. (51.44 °C)

3.-El quemador de una caldera consume 1.200 kg/h madera con 30% de humedad base húmeda y cuyo análisis gravimétrico base seca es el siguiente: C = 50%, H2= 5%, N2 = 0,4%, O2 = 44% Ceniza = 0,6 %. El poder calorífico base seca  es de 4450 kcal/kg y su temperatura 30°C, el aire de combustión tiene una temperatura de bulbo seco de 30°C y una humedad relativa de 45%.

        La combustión debe realizarse con un exceso de aire de 40% en un hogar donde el 20% del calor liberado por la combustión se transfiere a las paredes que se refrigeran con agua.

        Considerando un rendimiento de combustión de 90% y un calor específico del combustible de 0,8 kcal/kg K, determine:

a.- Distribución de productos de combustión. (CO2=0,029, H2O=0.038, N2=0,106, Aire=0,054)

b.- Relación aire combustible. (5,57 kga/kgc)

c.- Temperatura de salida de los gases del hogar. (1116 °C)

d.- Cantidad de energía total que liberan los gases,  si éstos se enfrían sensiblemente hasta la temperatura de 200°C.  (2342 kcal/kgc)

e.- Cantidad de vapor saturado que genera la caldera si trabaja a la presión de 5 kg/cm2 alimentándose con agua a la temperatura de 60°C. (4705 kg/h)

f.- Rendimiento que presentan los gases de combustión en la caldera respecto de su poder calorífico de entrada y la energía que ceden los gases en la caldera. (78.3 %)

4.- Un análisis Orsat realizado entregó los siguientes porcentajes de gases secos: 11% CO2,  2% CO y 5% O2, determine:

1. Balance de la combustión obteniendo la relación y/x e indicando el tipo de combustible que se está quemando. (11CO2+2CO+5O2+ 7.6H2O+82N2) ;  (y/x = 1.47)  combustible líquido
2. El balance de la combustión estequiométrica. (13CO2+9.6H2O+66.93N2)
3. La relación aire combustible real. (17.08 kgg/kga)
4. El exceso de aire. (22.25 %)
5. El flujo de gases secos por kg de combustible. (8.43 kgg/kgc)
6. El calor que pierden los gases de combustión al ambiente si éstos salen a la temperatura de 250°C y el ambiente tiene una temperatura de 20°C.  (465.3 kcal/kgc)

5.- Una  caldera opera con carbón con un análisis gravimétrico base seca de: C = 75%, H2= 5%, N2 = 4%, O2 = 9%, S=6% y Ceniza = 1%. Su contenido de humedad base húmeda es de 20%, en tanto que el poder calorífico superior  base seca  es de 8.500 kcal/kg. La combustión se realiza con una temperatura del aire de 20°C y una humedad relativa del 50%, con un exceso de aire de 60% y una temperatura del combustible de 25°C.

        Considerando un porcentaje de carbono no quemado de 5% y un calor específico del combustible de 0,8 kcal/kg K, determine:

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