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Balance De Energía


Enviado por   •  20 de Noviembre de 2013  •  805 Palabras (4 Páginas)  •  442 Visitas

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Balances de materia y energía

Estos balances son la etapa previa al diseño propiamente tal:

Permiten

• Evaluar la cantidad de calor por unidad de tiempo a transferir en el intercambiador, Q (Carga térmica, heat duty, heat load).

• Especificar las condiciones de operación (entrada y salida) y la escala del proceso.

Con estos datos se puede cotizar, dimensionar o diseñar el intercambiador

Diseñar implica determinar coeficientes de transferencia para, mediante ecuaciones de transferencia, obtener las dimensiones esenciales.

Los balances se escriben a partir de los flujos de masa y energía por unidad de tiempo a través de un volumen de control

Formas:

• Régimen permanente sin generación de calor: E = S

• Régimen dependiente del tiempo (transiente) sin generación de calor: E = S + A

• Régimen transiente con generación de calor: E + G = S + A

Cada una de estas cantidades son flujos de masa o energía por unidad de tiempo.

E = entra, G = generado, S = sale, A: acumulado en el Vc (este término aparece en los casos transientes)

En el caso de masa, se pueden escribir para la masa total, o bien para la masa de una de las especies constituyentes de una mezcla, y G es la generación (positiva o negativa) de esa especie por reacción química.

En el caso de energía, G es a la energía liberada o absorbida por reacción, o bien una fuente de calor impuesta.

Los términos de entrada y salida se expresan como flujos de entalpía.

En la tarea 1 vimos los balances más elementales:

• Flujos permanentes

• Sin generación de calor

• Intercambio de calor sensible y de calor latente

• Fluidos en contacto indirecto (pared intermedia)

• Con dos modo de intercambio (Transferencia de calor sensible por convección, por un lado, y por condensación por el otro).

En los casos de calor sensible:

Q = W C (Te -Ts)=w c ( ts-te)

Primer ejemplo:

Sistema aire húmedo

En un apunte anterior vimos las ecuaciones del aire húmedo.

Enfriamiento del agua de servicio en instalaciones industriales.

En plantas de proceso o de generación de energía se dispone de un servicio de agua de enfriamiento, para ser usado en diferentes lugares de la planta.

Esta agua enfría fluidos de proceso en diferentes intercambiadores o condensadores de la planta,

Sale de ellos con una temperatura que debe ser disminuida para que el agua se pueda reintegrar al servicio de agua de enfriamiento.

Si la temperatura de salida de esta agua es alta, se puede

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