Trabajo 2 Tema 3 Termodinamica
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGAS E INGENIERA TEMA DE PROYECTO TERMODINMICA Trabajo Colaborativo 2
TEMA 3
El Trabajo colaborativo N 2, tiene como objetivo realizar los respectivos clculos termodinmicos sobre algunos de los equipos que se establecen en el proyecto para cogeneracin y optimizacin de energa. Para los grupos que han trabajado el TEMA 3, se escogen los siguientes equipos:
Caldera
Bomba de agua desaireada de alimentacin a la caldera
Turbompresor que comprime el refrigerante.
Se debe recordar que la caldera emplea agua desaireada que proviene de una mezcla de agua fresca desmineralizada y condensados recuperados de los turbocompresores. Para la caldera se emplean diversos combustibles que se queman con aire comprimido.
Actividades:
Realice los siguientes clculos termodinmicos:
1. Determine la temperatura de la mezcla de corrientes al interior del desaireador,
suponga que los cambios en las energas cintica y potencial, as como las
prdidas de calor son insignificantes.
2. Determine la cantidad de calor requerido en la caldera para la formacin del
vapor asignado a su grupo.
3. Determine la cantidad de carbn requerido en la combustin y la cantidad de
dixido de carbono generado (recuerde la ecuacin estequiomtrica de la
combustin).
4. Determine la relacin aire/combustible para la caldera.
5. Determine el trabajo realizado por la bomba teniendo en cuenta que el lquido
que es impulsado ingresa a presin atmosfrica suponiendo que el equipo se
encuentra ubicado en Bogot.
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGAS E INGENIERA TEMA DE PROYECTO TERMODINMICA Trabajo Colaborativo 2
6. Para el turbocompresor encuentre el trabajo real realizado por la turbina.
7. Encuentre la cantidad de refrigerante que es comprimida en el compresor.
A continuacin se presentan los datos asignados a su tema y a partir de los cuales
debe desarrollar todos los clculos.
DESAIREADOR VALOR UNIDAD
Temperatura de agua fresca 10 C
Temperatura de condensado 40 C
Prdida de agua desaireada 2 %
CALDERA VALOR UNIDAD
Vapor generado 25000 Kg/hr
Presin de vapor saturado 150 PSI
Eficiencia de la Caldera 0,84
Porcentaje de agua fresca 25 %
Combustible Propano
Eficiencia de la combustin. 90 %
BOMBA VALOR UNIDAD
Caudal Maximo 25000 m3/hr
Presin descarga 150 PSI
TURBOCOMPRESOR VALOR UNIDAD
Porcentaje de vapor que ingresa 60 %Presin de salida de vapor 45 PSI
Eficiencia de la turbina 0,78
Relacin Wcomp/Wturbina 0,8
Eficiencia del compresor 0,8
Refrigerante Amoniaco
Presin de entrada del refrigerante 45 PSI
Presin de salida del refrigerante 160 PSI
Tabla 1: Datos base para el desarrollo de clculos termodinmicos.
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGAS E INGENIERA TEMA DE PROYECTO TERMODINMICA Trabajo Colaborativo 2
La lectura de las entalpas para los diferentes fluidos y gases involucrados en los
problemas se realizar en los Apndices del libro de Yunus Cengel y en el
Cuaderno de Tablas Termodinmicas que se ha colgado en el foro justo debajo
del libro.