Caculo Analitico de Evaporacion

7/23/2019 Caculo Analitico de Evaporacion

1/66

Presion del vapor de agua (Kpa)

p = 1

7.5

p Kpa Presion del vapor de aguaC Temperatura de vaporizacion

120C Ingresar este dato

p = 198.59381Kpa

Temperatura del Vapor de Agua ()

!"1#.$$

1"%!0!# & 'n (7%5 p)

C Temperatura de vaporizacion

p Kpa Presion del vapor de agua

p = 1".#Kpa Ingresar este dato

1!.!!1!C

*leva+ion del Punto de *,ulli+ion ()

C "levacion del Punto de "#ullicion

$ %ri& de la solucion a la salida

20$ Ingresar este dato

!.5! C

e(1"%!0!#&!"1#%$$-(227%0!tvs))

tvs

tvs

=

tvs = /&227%0!

tvs

tvs =

t, = 2

'

100 & '

't#

()

()

=

't# =


2/66

alor de Vaporia+ion (K3-Kg)

K*+Kg Calor de ,aporizacionK*+Kg "ntalpia del vapor saturado

K*+Kg "ntalpia del )i-uido saturado

t C Temperatura

t = 120C Ingresar este dato

!1.// K*+Kg

*ntalpia del vapor saturado (K3-Kg)

K*+Kg "ntalpia del vapor saturado

t C Temperatura

t = 120C Ingresar este dato

0!.9 K*+Kg

*vapora+ion +on 4ultiples ee+tos

P68P9: ;* 6''*


3/66

Transeren+ia de

? =

K*+seg Cantidad de

K Co4ecient; ;rea de tra

C Temperatur

C Temperatur

C Temperatur

C Temperatur

C "levacion d

C "levacion d


4/66

lor

Calor trans7erido

:lo#al de trans7erencia termicas7erencia

del vapor -ue se condensa 2,apor de Calentamiento

del li-uido 2Producto en e#ullicion 2ue se evapora

del li-uido 2Producto en e#ullicion 2ue se evapora

de saturacion del vapor en el iesimo cuerpo

l Punto de e#ullicion de#ido a la variacion de %ri&

l Punto de e#ullicion de#ido a la ca#eza 4idrostatica

ura de e#ullicion del li-uido 2producto es maor a la

de saturacion del vapor en una magnitud igual a la

l Punto de "#ullicion

,al de Transeren+ia de alor


5/66

m,%1

m,1

m,!

t,!4,!

m)! m)1

()! ()1

4)! 4)1

1p1t1


6/66

;AT9:

m)! 83333 Kg+4

()! 13$

t)! 1!!C()1 18$

t,! 1!C

p1 5pulg de @g

m,%1 ? m,1 3.15 T,@

m,!

A


7/66

EA'A8

eneral

m,! ? m)! = m)1 ?

'inea de Vaporm,! = mC1

m)! = m)1 ? 2m,1 ?

;e solidos

m)! ()! = m)1 ()

*+ua+iones 2 F 1m,! ? m)! = m)1 ?

m)! = m)1 ? m,1 ?

m)1 = m)! 2 m,1 ?

mC1

4C1


8/66

P69P*;A;*: B:A: ;*'

t = 120C

!1.// K*+Kg

2m,1 ? m,%1 = m)! m)1

2m,1 ? m,%1 = 31/8 Kg+4

'4vl =

"cuacion$


9/66

;* 4A:A

mC1 ? m,1 ? m,% 1 m,! 4v! ?

2 ?p K+Kg

m,%1 *+ua+ione

m,! 4v! ?

! m,! 2 4v!

;demas 4,

m,! 2 4v! m,! ? m,1 ? m,%1

m,%1 *+ua+ione

m,%1 $ m,! 2 4v!

m,! 2 4v!

m,! 2 4v!

m)!

"cuaci


10/66

AP96 m)1 =

i =

1 =1 =

1 =


11/66

EA'A8*

m)! 4)! = m)1 4)1 ? mC1 4C1 ? m

K+Kg "ntalpiaPerdida de calor en el

2 F 5

m)! 4)! = m)1 4)1 ? m,! 4C1 ? m

4C1 ? m)! 4)! = m)1 4)1 ? m,1 4

= 4,%1 por tratarse del mismo va

4C1 ? m)! 4)! = m)1 4)1 ? 2 m,1

$ F #

4C1 ? m)! 4)! = 2m)! 2m,1 ? m,

4C1 ? m)! 4)! = m)! 4)1 2m,1

4C1 ? m)! 2 4)! 4)1 = 2m,1 ? m

2m,1 ? m,%1 =m,! 2 4v

4v! 4C1 = Calo

2m,1 ? m,%1 =

)! = m)1 ()1

'4,)

m,! '

on !


12/66

!185 Kg+4

=

m,! 24,! 4C1 K = 183/53/0 K*+4 K =

/3810!99 Kcal+4 t,!=

t1 =

A=

m,i1

2 4,i1

4Ci


13/66

;* *8*6A

1 4,1? m,%1 4,%1 ? p

sistema

1 4,1? m,%1 4,%1 ? p

1? m,%1 4,%1 ? p

por

m,%1 4,1? p

%1 4)1 ? 2 m,1 ? m,%1 4,1? p

? m,%1 4)1 ? 2 m,1 ? m,%1 4,1? p

,%1 2 4,1 4)1 ? p

4C1 ? m)! 2 4)! 4)1 p

2 4,1 4)1

latente de ,aporizacion

2 4,1 4)1

,)? m)! 2 4)! 4)1 p


14/66

.5 KD+2m K 08.59

1!

1!!

#1.50

K ; 2 tv t

i

Kcal+24mC

m2


15/66

? =

5 K*+seg

K;

C

C

# CC

C

C

+2m

Km

tv

ti

ti= t

vsi? '

t#?

t itvsi

't#

't4

't4

= !

ti= t

vsi

t,


16/66


17/66

Cantidad de Calor trans7erido

Co4eciente :lo#al de trans7erencia termica;rea de trans7erencia

Temperatura del vapor -ue se condensa 2,apor

Temperatura del li-uido 2Producto en e#ullicion

Temperatura del li-uido 2Producto en e#ullicionTemperatura de saturacion del vapor en el iesi

"levacion del Punto de e#ullicion de#ido a la va

"levacion del Punto de e#ullicion de#ido a la ca

)a temperatura de e#ullicion del li-uido 2produc

Temperatura de saturacion del vapor en una ma"levacion del Punto de "#ullicion

v & t

i)

t4


18/66


19/66


20/66


21/66

m,%1

4,%1

m,14,1

m,! m,2i1

4,! 4,2i1

m)! m)1 m)2

4)! 4)1 mC1 4)2i

()! ()1 4C1 ()2i

1


22/66

m,%i

4,%i

m,i4,i

m,2E1

4,2E1

m)

4)E

i1 m)i m)2E1 ()E

1 4)i mCi 4)2E1

1 (li 4Ci ()2E1

i E


23/66

EA'A8* ;* 4

eneral

;e solidosm,E m)! ()! = m)E ()E

4,E ndividuales

m,2i1 ? m)2i1 = m)i ? m,i

'inea de Vapor

m,2i1 = mCi

*+ua+iones ! F $

m)2i1 = m)i ? m,i ? m,%i

m)i = m)2i1 2m,i ? m,%i

;e solidos

m)2i1 ()2i1 = m)i (li

mCE

4CE

m,! ? m)! = m)E ? m,E ? F


24/66

A:A

eneral

1

K+Kg "ntalpia2 ?pi K+Kg Perdida

ndividuales

m,%i ? mCi !

$ *+ua+iones " F $

5

"l Calor Trans7erido se o

# = m,2i1 2 4v2i1 *+ua+iones F 5

ademas

4,i = 4,%i


25/66

EA'A8* ;* *8*6A

de calor en el iesimo cuerpo

Calor latente de ,aporizacion del iesim

#tiene a partir del vapor -ue se condensa en la

4Ci = m,2i1 '4 )vi

rata del mismo vapor 2mismas propiedades

,2i1 '4 )vi ? m)2i1 2 4)2i1 4)i Fpi

2 4,i 4)i

m)E 4)E ? m,E 4,E ? FmCi 4Ci ? F m,%i 4,%

4)2i1 = m)i 4)i ? m,i 4,i ? mCi 4Ci ? m,%i

4)2i1 = m)i 4)i ? m,i 4,i ? m,2i1 4Ci ?? m)2i1 4)2i1 = m)i 4)i ? m,i 4,i ? m,%i 4

i

4)2i1 = m)i 4)i ? m,i 4,i ? m,%i 4,%i ? F-

4)2i1 = 2 m)2i1 2m,i ? m,%i 4)i ? m,i

4)2i1 = m)2i1 4)i 2m,i ? ,%i 4)i ? 2m,i

4)2i1 = m)2i1 4)i ? 2m,i ? m,%i 2 4,i


26/66

7

"

cuerpo

alandria

10

11

i ? Fpi

4,%i ? F-pi

,%i 4,%i ? F-pi ,%i ? F-pi

pi

,i ? m,%i 4,%i ? F-pi

? m,%i 4,i ? F-pi

)i ? F-pi


27/66

m,%1= 8

4,%1

m"1= 1.9

m,! = 1.9

4,!

m)! = !.19 /3.3

4)! 4)1

()! ()1

;AT9:

m)! !185 Kg+4

()! 18$

t)! 1!!C

1


28/66

()/ 5$

t,! 1!C

p/ 5pulg de @g

E /Cantidad de "7ectm,%1 8T,@

m,% !T,@

A


29/66

m,%= !

4,%

m"= 8.9

8.94,1

8.9

4,1

3

1.9 4)

4C1 (l

6*:


30/66

m"1 = 1.9

m" = 8.9

m"3 = 8.9

s m"/ = 8.9m,! = 1.9

m)!= !.

m)1= /3.3

m)= 3/./

m)3= 5.5

m)/= 1.0mC1 = 1.9

mC = 8.9

mC3 = 8.9

mC/ = 8.9


31/66

m"3= 8.9

8.94,

8.9

4,

./ 5.5

8.9 4)3

4C ()3

9:

T,@

E

3


32/66

T,@

T,@

T,@

T,@T,@

Ton+4 ()! = 18$

Ton+4 ()1 = 5$

Ton+4 () = 31$

Ton+4 ()3 = /$

Ton+4 ()/ = 5$Ton+4

Ton+4

Ton+4

Ton+4


33/66

8.9 6"/ = 8.9

4,3

8.9

4,3

1.0

4)/

()/

8.9

4C3

A*6A:

Tasa de Trans7erencia de Calor

T = 02Kg+4+m @G:HT

E

/


34/66

;T = 11

;1 = 5

; = 39

;3 = 39;/ = 39

m

m

m

m

m


35/66

8.9 1 "l Calor especico de eva4,/ Todas las entalpias de los li

de latemperatura de la con

3 Eo e&isten perdidas de cal

m" = m)! m)E

m" Kg+4 Canm)! Kg+4 Cau

m)E Kg+4 Cau

a la

Pero

m)! ()! = m)E ()E

m)/ = m)! ()!()/

m)/ = 10 Kg+4

8.9 m" = /3519 Kg+4

C/

"vaporacion en el Cuerpo Em"/= m,/

"vaporacion en el Cuerpo E

m"3= m,3


m,2i1 '4)vi ? m)2i1 4)2i


36/66

m"= m, ? m,%


m"1= m,1 ? m,%1

;demasm,1 = m, = m,3 = m,/

m,1 = m, ? m,%

"vaporacion Total

m" = m"1 ? m" ? m"3 ?

m" = m,1 ? m%,1 ? m, ?

m" = m, ? m,% ? m%,1m" = / m, ? m,%1 ? m,%

m, =m" 2m,%1 ? m

/

m, = 8.9 T,@

m,! = F m,%i ? m,E


37/66

:


38/66

7

"

m

"/ 10

m,% ? m,3 ? m,/

m, ? m,% ? m,3 ? m,/

% 11

12


39/66

EA'A8* ;* 4A

1 A8A':: 8;V;


40/66


41/66

A:


42/66

1


43/66


44/66

m)! m)1

4)! 4)1 mC(l! ()1 4C1

T! = 1!C

;1 =; =

;3 =

;/ = m)

T)

;P! = 198.59 Kpa t,

P! = .!3 Kg+cm 4,

P! = 1.99 #ar

4,! = 0!.9 K*+Kg

4)!= 5!/.85 K*+Kg

'4),= !1.// K*+Kg

1er Cuerpo

1


45/66


46/66


47/66

4*T9;9 1

ca determinar lso co4ecientes de reans7erenc

9:

m,%

4,%

m"

1

1

m,1

4,1

2p,t,


48/66

m)

1 4)(l

;AT9:

5pulg de @g

35.! mm @g !.83 Kg+cm

8/.!Kpa

= 1!!Ton+4

= 1!!C

'A: TAE'A: ;* VAP96= 95.!3 C

= 59.5 K*+Kg


49/66

m,! = mC1

osea

m)! = m)1 ? 2m,%1 ? m,1

m)! ()! = m)1 ()1


50/66

()3 = JJJ

*+ua+iones

m) = JJJ

() = JJJ*+ua+iones

m)1 = JJJ

()1 = JJJ


51/66

ia de Calor

898T

luo de ,apor de "scapluo de ,apor al conde

Co4ecientes de Trans7

luos de ugos interme

%ri& de *ugos Intermedi

m"3

m, m,3

4, 4,3

m, m

4, 4

!p,3t,3


52/66

m)3

mC 4)3 mC34C ()3 4C3

()! = 1/$

()/ = 5$m,%1 = !T,@

mv% = 1!T,@

EA'A8* ;* 4A:A: & A8A':: 8;V;


53/66

2 m,1 = mC

osea

! m) = m)3 ? m,3

$ m) () = m)3


54/66

m'! F mV en 2!

Ton+4

m'2 % F mVE2 en 1

Ton+4


55/66

1 ;su

: m,!

sador


56/66

m)/

4)/

()/

mC/4C/


57/66

10

11

)3 12

mC/ ? 6,/ 1!

1$

15

)/ 1#


58/66


59/66

4*T9;9'9

mir el uo de vapor de escape al 1er cuerpo. +2m

m


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C Temperatura del li-uido 2Producto en e

C Temperatura del li-uido 2Producto en eC Temperatura de saturacion del vapor en

C "levacion del Punto de e#ullicion de#ido

C "levacion del Punto de e#ullicion de#ido

me

)a temperatura de e#ullicion del li-uido

Temperatura de saturacion del vapor en"levacion del Punto de "#ullicion

epiten los pasos a 5 para el do los demas e7

ndo se calcula el %ri& del ultimo cuerpo este de#-uerido al nal del tren de evaporadores. "l uo

onces austado 4asta -ue los valores del %ri& n

an. "sto se puede 4acer utilizando la 7uncion sol

lor de los co4ecientes de trans7erencia K1 pued

o este procedimiento se utiliza para propositos des +o areas en cada e7ecto se de#enm austar 4

eridos de Ki correspondan entre si

tvsi

? 't#? '

t4

't4

= !

i

t,


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alcula por el metodo a#reviado

condensa en la calandria

ido a la salida se estima a partir

argen para considerar la "P"

4)i Fpi

r necesario se vuelve a estimar

ica

2,apor de Calentamiento


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ullicion 2ue se evapora

ullicion 2ue se evaporael iesimo cuerpo

a la variacion de %ri&

a la ca#eza 4idrostatica

2producto es maor a la

una magnitud igual a la

ctos

ser comparado con ele vapor al 1er e7ecto de#era

l calculado el re-uerido

er del "&cel

e entonces ser evaluado.

diseBo el perl de sta -ue los valores calculados


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