Practica 2 Maquinas Termicas

3.- Resolver: Un generador de vapor consume 8626 kg/h de combustible cuyo poder calorífico alto es de 7560 Kcal/kg; la temperatura del agua de alimentación es de 94 °C y la presión del vapor en la salida es de 12.6 bar abs. Los datos de un calorímetro de estrangulamiento acoplado a la caldera es de 115 °C y presión atmosférica de 725 mmHg. La eficiencia de la caldera es del 76%. Encontrar:

a) el calor suministrado en [kJ/h]

b) el gasto de vapor [Kg/h] y

c) la calidad del vapor generado [%]

Datos:

PCA=7560 Kcal/kg => PCA=31646.16 kJ/kg

Gc=8626 kg/h => Gc=2.396 kg/s

T1= 94 °C => T1=367.15 K

P2=12.6 bar => P2=1260 kPa

T3= 115 °C => T3=388.15 K

P3= 725 mmHg => P3=96.6587 kPa

Con P3 y T3 => h3=2706.8581 kJ/kg

Cp=4.186 kJ/kg-K

h2=h3 = h2=2706.8581 kJ/kg

h_1=Cp(T_1-0°C)

h_1=4.186 kJ/(kg-K)(367.15K-273.15K)

h_1=396.484 kJ/kg

b) Gasto de vapor

η=(Gv(h2-h1))/(Gc(PCA))

Gv=(η Gc PCA)/(h2-h1)

Gv=((0.76)(8626 kg/h)(32646.16 kJ/kg))/((2706.8581-396.484)kJ/kg)

Gv=89680.536 kg/h

a) Calor suministrado

Q ̇=Gv(h2-h1)

Q ̇=89680.536 kg/h(2706.8581-396.484)kJ/kg

Q ̇=207464629.9 kg/h

c) Calidad

con P2=1260 kPa

x=(h2-hf)/(hfg)

x=(2706.8581 kJ/kg-808.3725 kJ/kg)/(1977.0728 kJ/kg)

x=0.9603

x=96.03%

4.- Memoria de cálculos.

Calidad del Vapor

Calorímetro de Estrangulamiento

T3= 110 °C

P3=78.087 kPa

h3=h2

h2=2698.8762 kJ/kg

Pcal=7.4 kg/cm2 => Pcal=725.94 kPa

P_(Cald.Abs)=P_(Cald.Man)+P_Atm

P_(Cald.Abs)=804.027

Con PcalAbs

x=(h2-hf)/(hfg)

x=((2698.8762-721.9306)kJ/kg)/(2046.57751 kJ/kg)

x=0.966

x=96.6%

Calorímetro Eléctrico

P4man=1.57 kg/cm2 => P4man=154.017 kPa

P4Abs=232.105 Kpa

T4= 154 °C

h4=2774.9566 kJ/kg

mTotal= 5.35 kg

mTara=0.3 kg

t=360 s

W=VI

W=(115 v)(14.5 A)

W=1667.5 w

W=1.6675 kw

Mvc=(mTotal-Mtara)/tiempo

Mvc=((5.35-0.3)kg)/(360 s)

Mvc=14.027x10^(-3) kg/s

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