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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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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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.