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PROBLEMAS DE TERMODINAMICA PARA ASPEN - HYSYS

1) Diagrama TXY Sistema Etanol – Agua Componente Etanol

Agua

Temperatura °C

Fracción mol del Etanol Liquido Vapor

95.50 89.00 86.70 85.30 84.10 82.70

0.0190 0.0721 0.0966 0.1238 0.1661 0.2337

0.1700 0.3891 0.4375 0.4704 0.5089 0.5445

82.30 81.50 80.70 79.80 79.70 79.30

0.2608 0.3273 0.3965 0.5079 0.5198 0.5732

0.5580 0.5826 0.6122 0.6564 0.6599 0.6841

78.74 78.41 78.15

0.6763 0.7472 0.8943

0.7385 0.7815 0.8943

Presión (atm) 1

Cap 13 Perry´s Chemical Engineer HandBook Seventh Edition

2) Análisis de sensibilidad: Como muestra de la figura, un fluido de vapor 50000 kg/h entra a un atemperador a 30 bar y 320 °C. En este equipo el vapor se enfría hasta vapor saturado a 20 bar en proceso de mezcla con agua líquida a 25 bar y 200 °C. La transferencia de calor entre el atemperador y su entorno y las variaciones de energía cinética y potencial pueden despreciarse. Para la operación en estado estacionario determínese el flujo másico de agua, en kg/h, además trace grafica T2 vs m2 en el rango de 20 a 220°C.

Elaborado por: Víctor Enrique Aguilar Sánchez

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PROBLEMAS DE TERMODINAMICA PARA ASPEN - HYSYS 3) Un Ciclo de Potencia Trabaja en las Condiciones siguientes: (1) 100 bar y 520°C entrada a la turbina (2) 0.3 bar y 0.9 Calidad salida de la Turbina (3) Liquido Saturado a 0.3 bar Salida Condensador (4) 100 bar a la salida de la Bomba Flujo másico de agua es 40 kg/s Determínese

(a) Trabajo de la turbina (b) Calor transferido en el condensador (c) Trabajo de la bomba adiabática (d) Flujo de calor Transferido a la Caldera.

4) Por la unidad de acondicionamiento de aire de un coche circulan 0.05kg/s de refrigerante R134a El fluido entra al compresor como vapor saturado a 180 kPa y sale del compresor a 0.7 MPa y 45 °C. Determínese (a) La potencia suministrada al compresor en Kw (b) el flujo de calor en el evaporador en Kw.

5) Un ciclo Rankine ideal sin sobrecalentamiento en que las condiciones de entrada a la turbina son vapor saturado a 30 bar y la presión del condensador es 0.1 bar.

6) En el siguiente ciclo Rankine ideal Regenerativo con un calentador abierto de agua de alimentación. El vapor entra a la turbina a 15MPa y 600 °C y se condensa en el condensador una presión de 10KPa. Una parte de vapor sale de la turbina a una presión de 1.2 MPa y entra al calentador abierto de agua de alimentación. Se pide: (a) Fracción de Vapor extraído de la turbina. (b) Determinar la eficiencia térmica del ciclo.

Elaborado por: Víctor Enrique Aguilar Sánchez

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PROBLEMAS DE TERMODINAMICA PARA ASPEN - HYSYS

7) Se tiene un ciclo de potencia combinado gas y vapor. El ciclo superior es un ciclo de turbina de gas que tiene una relación de presión de 6. El aire ingresa al compresor a 295 K y a la turbina a 1200 K. Los rendimientos adiabaticos del compresor es 82% y la de la turbina de gas de 85%. El ciclo inferior es un ciclo Rankine ideal sencillo las condiciones de entrada a la turbina son de 30 bar y 500°C y la presión del condensador es 0.1 bar. Los rendimientos adiabáticos de la turbina de vapor y la bomba son de 82% y un 78 % respectivamente. Los gases de escape salen del intercambiador a 440K. Determinar: (a) La razón de los flujos másico de vapor y los gases de combustión (b) El rendimiento térmico total.

Elaborado por: Víctor Enrique Aguilar Sánchez

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