informe calidad de vap caldera
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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.