Nature">
Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]
Scribd Logo
Cargar

¡Te damos la bienvenida a Scribd!

  • 82 vistas

    Universidad Nacional de Trujillo: Facultad de Ingeniería Química

    Cargado por

    RENATO JAIR COSTA MINGA
    Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre la transferencia de calor en un evaporador. Se calcula la cantidad de agua destilada producida por hora considerando los datos del evaporador, las corrientes de entrada y salida, y ecuaciones de balance de materia y energía. La cantidad de agua destilada producida es de 3595.7 kg/h.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    Universidad Nacional de Trujillo: Facultad de Ingeniería Química

    Cargado por

    RENATO JAIR COSTA MINGA
    82 vistas9 páginas
    Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre la transferencia de calor en un evaporador. Se calcula la cantidad de agua destilada producida por hora considerando los datos del evaporador, las corrientes de entrada y salida, y ecuaciones de balance de materia y energía. La cantidad de agua destilada producida es de 3595.7 kg/h.

    Descripción original:

    Título original

    G1_T10

    Derechos de autor

    © © All Rights Reserved

    Formatos disponibles

    PDF, TXT o lea en línea desde Scribd

    ¿Le pareció útil este documento?

    ¿Este contenido es inapropiado?

    Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre la transferencia de calor en un evaporador. Se calcula la cantidad de agua destilada producida por hora considerando los datos del evaporador, las corrientes de entrada y salida, y ecuaciones de balance de materia y energía. La cantidad de agua destilada producida es de 3595.7 kg/h.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como pdf o txt
    82 vistas9 páginas

    Universidad Nacional de Trujillo: Facultad de Ingeniería Química

    Cargado por

    RENATO JAIR COSTA MINGA
    Este documento presenta la resolución de un ejercicio sobre la transferencia de calor en un evaporador. Se calcula la cantidad de agua destilada producida por hora considerando los datos del evaporador, las corrientes de entrada y salida, y ecuaciones de balance de materia y energía. La cantidad de agua destilada producida es de 3595.7 kg/h.

    Copyright:

    © All Rights Reserved
    Descargue como PDF, TXT o lea en línea desde Scribd
    Descargar como pdf o txt
    de 9

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

    FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA


    ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

    ASIGNATURA:
    TRANSFERENCIA DE CALOR
    DOCENTE:

    DR. GUILLERMO DAVID EVANGELISTA BENITES

    GRUPO:
    ’’ ’’
    1

    ALUMNOS:
    1. Alvarado Lujan Jhon Anthony
    2. Aranda Mendoza Wilber Aldair.
    3. Ascate Alayo Aldair Anderson.
    4. Barragán Alayo Jordy
    5. Casamayor Espejo Jeanpierre Alexander
    6. Casanova Carranza Gerson Stefano
    7. Cruzado Vidal Alycely Ghelitza
    8. Fernandes Laysa Jhann Frank
    9. Jave Sagastegui Jennifer Del Pilar
    10. Lucio Rivas Marcos Alejandro (DELEGADO)
    11. Rojas Mariños Renzo Junior
    12. Villanueva Olórtiga Héctor Armando
    13. Reyes de la Cruz Gian Carlos

    CICLO/ GRUPO: V/A

    TRUJILLO - PERÚ - 2021


    TAREA 10

    ❖ Ejercicio 8.4-4:

    ❖ REDACTAMOS EL PROBLEMA:

    Se emplea un evaporador con área de 83.6 m2 y U= 2270 W/m2.K para obtener agua
    destilada que se alimenta a una caldera. Al evaporador se introduce agua municipal que
    tiene 400 ppm de sólidos disueltos a 15.6 °C y la unidad opera a 1 atm abs de presión. Se
    dispone de vapor de agua saturado a 115.6°C (25 lb/pulg2 abs). Calcule la cantidad de agua
    destilada que se produce por hora si el líquido de salida contiene 800 ppm de sólidos.

    DESARROLLO DEL PROBLEMA:

    V (evaporador)
    F=?
    Xf =400 ppm
    Tf = 15.6 °C

    P abs = 1 atm
    A=83.6 m2
    S (condensado)

    S (vapor de H2O)
    Ts = 115.6°C

    L (Liquido
    U = 2270 J/sm2K concentrado)
    XL = 800 ppm

    Esquema del evaporador


    Calores latentes obtenidos del libro Geankoplis 4ta Edición A-9 pág. 972-973:

    𝜆100 °𝐶 = 2257.06 𝑘𝐽/𝑘𝑔

    𝜆115.6 °𝐶 = 2214.85 𝑘𝐽/𝑘𝑔

    Ecuación de Balance:

    𝐹(400) = 𝐿(800) + 𝑉(0)

    𝐿 = 0.5𝐹

    𝐹 = 𝐿 + 𝑉 = 0.5𝐹 + 𝑉

    𝑉 = 0.5𝐹

    Balance de calor (con el dato de 100 °C):

    𝐹 (4.184) (15.6 − 100) + 𝑆 (2214.85) = 𝐿 (100 − 100) + 𝑉 (2257.06)

    −353.47𝐹 + 𝑆 (2214.85) = 𝑉 (2257.06) 𝑘𝐽/ℎ

    Aplicamos la ecuación de la velocidad de transferencia de calor en unevaporador:

    𝑞 = 𝑈 × 𝐴 × ∆𝑇
    3600
    𝑞 = 2270(83.6) (115.6 − 100)( 100 )

    𝑞 = 10657595 𝑘𝐽/ℎ

    Sustituimos ‘q’ por ‘S (2214.85)’ en el balance de calor:

    −353.47𝐹 + 10657595 = 2257.06(0.5𝐹)

    𝐹 = 7191 𝑘𝑔/ℎ

    𝑉 = 3595 𝑘𝑔/ℎ
    CÓDIGO DE MATLAB:
    CONCLUSIONES.
    • Se produce 3595.7 kg/h de agua destilada con 800 ppm de sólidos.

    ANEXO:

    Código empleado en la resolución del ejercicio

    clear;clc;
    disp('Curso: TRANSFERENCIA DE CALOR');
    disp('Prof. : Dr. Guillermo Evangelista Benites');
    disp('Grupo: 1');
    disp('Unidad III')
    disp(' ');
    disp('Libro: Proceso de transportes y principios de proceso de separación -
    ');
    disp('Autores: Christie Geankoplis')
    disp('Problema 84.4-4 , pág. 569; Cuarta edición');
    disp(' ');
    disp('Se emplea un evaporador con área de 83.6 m2 y U= 2270 W/m2.K para ');
    disp('obtener agua destilada que se alimenta a una caldera. Al evaporador
    ');
    disp('se introduce agua municipal que tiene 400 ppm de sólidos disueltos a
    ');
    disp('15.6 °C y la unidad opera a 1 atm abs de presión. Se dispone de
    vapor');
    disp('de agua saturado a 115.6°C (25 lb/pulg2 abs). Calcule la cantidad de
    ');
    disp('agua destilada que se produce por hora si el líquido de salida
    contiene ')
    disp('800 ppm de sólidos')
    disp('resultados.');
    disp('Presione enter para ingresar datos:');
    fprintf(' Datos a ingresar: \n')
    fprintf(' ----------------\n')
    disp(' ')
    A=input('- Área del evaporador, m^2');
    A=83.6 %m^2
    %Datos
    Tv_sal=input ('-Temperatura de salida del vapor de agua k');
    Tv_sal=373.15
    Tv_ent=input('-Temperatura del vapor de agua K');
    Tv_ent= 388.75
    disp('-Los calores latentes las temperaturas de 100 y 115.6 °C del libro
    Geankoplis 4ta Edición A-9 pag 972-973')

    disp('-Entalpia de entrada del vapor kJ/kg')


    h_Tent=2214.85 %kJ/kg
    disp('-Entalpia de salida del vapor kJ/kg')
    h_Tsal=2257.06 %kJ/kg
    disp('-Flujo de calor W/m^2, 2270')
    U=2270 %W/m^2*K
    delta_T=input('-Variación de la temperatura °C')
    delta_T=15.6 %°C
    disp('-Calor específico del agua J/kg*K')
    Cp_agua=4.184 %J/kg*K
    pause()
    disp('-Presione enter para el procedimiento')
    fprintf(' ----------------------------------\n')
    disp('F:Corriente de entrada de Alimentación')
    disp('V:Corriente de salida de vapor de agua destilada')
    disp('L:Corriente de salida del liquido')
    XF=400; %ppm
    XL=800; %ppm
    XV=0; %ppm
    disp('Balance de sólidos')
    disp('F*(XF)=L*(XL)+V*(0)')
    disp('L=0.5*F')
    disp('F=L+V')
    disp('V=0.5*F')
    pause()
    disp('Balance de energía')
    disp('F*(Cp_agua)(deltaT-Tv_sal)+S(h_Tent)=L*(0)+V*(h_Tsal)')
    % -353.47*F+S*(2214.85)=V=2257.06* kJ/h
    pause()
    disp(' ');
    disp('SOLUCIÓN ');
    disp('==========');
    % Ecuación de la velocidad de transferencia de calor en un evaporador
    disp('-La velocidad de transferencia de calor q en kJ/h es : ' );
    q=U*A*delta_T*(3600/1000)

    disp('Sustituimos q por S*(2214.85) en la ecuación de balance de energía')


    %-353.47*F+q=2257.06*(0.5*F)
    disp('-La Corriente de entrada de Alimentación F en kg/h es: ' );
    F=q/((2257.06*0.5)+(353.47))
    disp('-La Corriente de salida de vapor de agua destilada V en kg/h es: '
    );
    V=0.5*F
    disp('-La Corriente de salida del liquido L en kg/h es: ' );
    L=F-V

    También podría gustarte