Informe Calidad de Vap Caldera

7/24/2019 Informe Calidad de Vap Caldera

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Nombre:

Fernando Andrs Solano Borja

Materia:

Termodinmica I

Reporte de:

Calidad de vapor de Caldera

Paralelo:

Trmino:

Se!"ndo #$%$'

CALIDAD DE VAPOR EN LA CALDERA

Resumen

En esta prctica se realiz en el laboratorio de termo fuidos en donde logro

comprender y conocer los calormetros, as como tambin el uncionamiento de

la caldera y cada uno de sus elementos mediante la explicacin y observacin

para amiliarizarse con los equipos e instrumentos de obtencin de muestra.

ara la obtencin del vapor se esper que la caldera llegue a su temperatura y


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presin de traba!o, luego se dirigi "acia el calormetro de estrangulamiento en

donde se abra la llave para que saliera a la atmosera como lquido, se realiz

cuatro tomas de muestras y entre cada muestra se esperaba que la presin

disminuya a un valor estable. ara los clculos se us el mtodo de los calores

espec#cos y el mtodo por tablas y se observ que no varan muc"o los

valores de entalpias.

$"is practice %as carried out in t"e laboratory fuid "eat %"ere & manage to

understand and 'no% t"e calorimeters, as %ell as t"e operation o t"e boiler

and eac" o its elements by explanation and observation to become amiliar

%it" t"e equipment and instruments o obtaining sample. $o obtain t"e vapor

expected t"e boiler reac"es its temperature and pressure, t"en "eaded to%ard

t"e t"rottling calorimeter %"ere t"e 'ey to get out into t"e atmosp"ere as

liquid opened our sampling %as perormed and bet%een eac" sample %as

expected t"at t"e pressure decreases to a stable value.

(or calculations, t"e met"od o speci#c "eats and t"e met"od used or tables

and s"o%n to vary little ent"alpy values

Introduccin:

En la presente prctica de laboratorio determinaremos la calidad del vapor

generado por un intercambiador de calor. El calormetro que se utilizar ser el

de estrangulamiento.

El calormetro se undamenta en la expansin adiabtica del vapor sin realizar

traba!o externo por lo que la energa del vapor permanece constante, las

prdidas por conveccin "an de reducirse al mnimo, para ello el calormetro y

el conducto de unin con la ca)era de vapor "an de estar aislados

trmicamente.

Objetivos:

*. +omprender los undamentos de los calormetros.


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. +onocer los equipos, instrumentos y tcnicas para la obtencin de

muestras.

-. eterminar la calidad del vapor de agua obtenido.

/. (amiliarizarse con el uso de las tablas de vapor de agua.

0. +omprender el uncionamiento de la caldera, y conocer cada uno de los

elementos de la misma.

Fundamentos tericos:

Calormetro de estran!ulamiento"#

+uando el vapor se expande adiabaticamente sin "acer traba!o externo, como

por un ori#cio por e!emplo, las entalpas a alta presin y ba!a presin son las

mismas 1sino existe un cambio neto de velocidad del vapor2. Esta expansin se

denomina estrangulamiento.

el diagrama de 3ollier se puede ver que el vapor "4medo con entalpa

mayor de **05 6$78lbm, se supercalienta cuando se estrangula "asta la

presin atmosrica. 9a temperatura medida del vapor expandido,

con!untamente con la presin, #!a su entalpa en la regin de

sobrecalentado, la cual con!untamente con la presin del vapor "4medo

se puede obtener los valores necesarios para calcular el porcenta!e de

"umedad en la muestra de vapor "4medo.

El principio anterior se usa en varias ormas en los calormetros de

estrangulamiento, uno de los cuales incorpora un peque)o ori#cio para la

expansin de la muestra de vapor "acia una cmara donde la temperatura del

vapor extendido es medida a la presin atmosrica. 9os cambios de velocidad

son despreciables.

El proceso de estrangulamiento se de#ne por21 hh =

y se utiliza com4nmente

en la prctica para determinar la calidad del vapor.


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:i una muestra de este vapor a alta presin es estrangulada a una presin

menor entonces, dentro de ciertos lmites, se volver recalentado, punto . En

la condicin recalentada, podemos medir su presin y su temperatura,

localizado as el punto . +on la presin y temperatura conocidas, se puede

obtener la entalpa ", con las tablas de recalentado.

Entonces;

)(2 fgf hhxhh +=

+on la cual se puede "allar


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El calor para recalentar el vapors"=

se calcula con

TCpporque los puntos g y

estn en una curva de presin constante para las condiciones que se

encuentran en un calormetro, el +p para el vapor puede tomarse como;

=

FLbm

BtuCp 48.0

e modo que para una libra tenemos;

shgpg ThTChh +=+= 48.022

ondesh

T

en grados de recalentamiento en el punto y se obtiene de;

)22.( PparaseturacindeTemprecalentTempTsh =

+alormetro.> ara "allar el ttulo de vapor permitimos que una muestra del

mismo circule dentro de un instrumento conocido como calormetro de

estrangulamiento y de el salga a la atmsera. ?ntes de que se tomen las

lecturas en el calormetro, el vapor deber tener el tiempo su#ciente como

para conseguir un estado interno estacionario, el su#ciente para que todas las

partes se calienten "asta una temperatura que se mantenga constante. ara

mantener las condiciones adiabticas, el instrumento deber estar aislado, y

para que los resultados sean de con#anza, el vapor deber tener cuando

menos *5@+ de recalentamiento en el calormetro.


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:i el vapor esta muy "4medo inicialmente, puede no transormarse en

recalentado en el calormetro, en cuyo caso las lecturas del calormetro no

tienen sentido, pues la temperatura y la presin sern de saturacin.

E$ui%os e Instrumentacin:

Caldera

9a caldera es una mquina o dispositivo de ingeniera dise)ado para generar

vapor. Este vapor se genera a travs de una transerencia de calor a presin

constante, en la cual el fuido, originalmente en estado lquido, se calienta y

cambia su ase.

7n barmetro es un

instrumento que mide la presin atmosrica. 9a presin atmosrica es el peso

por unidad de super#cie e!ercida por la atmsera. 7no de los barmetros ms

conocidos es el de mercurio.


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7n calormetro de estrangulacin para vapor es un instrumento utilizado para

determinar la calidad del vapor "4medo que fuye por un cabezal. :u

uncionamiento se basa en el "ec"o de que cuando el vapor "4medo se

estrangula su#cientemente, se orma vapor sobrecalentado.

Procedimiento e&%erimental:

*. 9uego que el instructor del laboratorio

encienda la caldera, esperar "asta que el equipo

llegue a la presin de traba!o y comience a circular

vapor saturado en la caldera.

. ?punte los valores de presin y temperatura de operacin de la caldera.

-. ?bra la vlvula que permite el paso a la lnea que lleva vapor a los

calormetros.

/. $ome la lectura de presin antes de ingresar al calormetro.

0. ?bran las vlvulas que controlan el fu!o de vapor "acia el calormetro de

estrangulacin y espere que se de el equilibrio trmico.

A. onga en uncionamiento la lnea de agua de alimentacin al tanque del

calormetro.

B. Espere a que la presin disminuya "asta un valor estable.

C. $ome las lecturas de presin y temperatura.

D. epita la toma de lecturas regulando el fu!o de vapor que ingresa al

calormetro.

'abla de datos:


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Calculo de la calidad:

9a calidad se la encuentra por la siguiente expresin;

)(2 fgf hhxhh +=

fg

f

hh

hhx

=

2


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onde los trminos de

gfhh

son encontrados con los datos de operacin de la

caldera.

El valor de la entalpa en el punto es encontrado por la siguiente

expresin;

shgpg ThTChh +=+= 48.022

Estos datos son encontrados por los valores que obtenemos en el calormetro.

El valor de la entalpa en el punto tambin puede ser encontrado por las

tablas termodinmicas en la regin de sobrecalentamiento.

Obtencin de la calidad:


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Observaciones:

:e procedi a sacar la calidad de vapor con los datos obtenidos que se tomo

durante la practica, los valores que salieron por los dierentes mtodos que

aplicamos ya sea por el mtodo de calor especi#co obtuvimos valores de < en

las cuatro muestras los cuales variaban a partir de las milsimas y por el de

uso de tablas ueron bastante cercanos por no decir casi iguales con respecto a

la calidad.


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Conclusiones ( Recomendaciones:

Conclusiones:

:e concluy que el proceso en el calormetro de estrangulamiento existe un

proceso isoentlpico

?ntes abrir la vlvula atmosera la mezcla que llega al calormetro es un vapor

super calentado

Recomendaciones:

$omar encuentra todas las medidas de seguridad

Estar atento en la toma de medidas del calormetro

Pre!untas evaluativos:

*. etermine la calidad para las dierentes lecturas, utilizando doble

interpolacin al momento de calcular " y presente el error producido.


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. &lustre el proceso de estrangulamiento que se obtuvo en la prctica

utilizando el iagrama de 3ollier.

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