• Author / Uploaded
• zoid90

Citation preview

BALANCE ENERGETICO DE UNA CALDERA –GRUPO n°1 INTEGRANTES       

Sosa Diaz,Yhonatan. Ruiz arana, Jorge. Villena Rao,Victor. Escudero Lopez, Frank. De la Cruz Pandal, William. Payahuanca Mamani, Gino. Carhuallanqui Ferrer, Edilbrando.

OBJETIVO GENERAL  Determinar la eficiencia de una caldera por el método directo e indirecto. OBJETIVOS ESPECIFICOS   

Contrastar los resultados obtenidos en cada método y verificar que ambos coincidan en una eficiencia aproximada. Aprender a distinguir los distintos tipos de pérdidas que se pueden dar en una maquina térmica. Identificar el punto que produce más perdidas.

DESARROLLO DEL PROBLEMA DATOS DE LA CALDERA Caldera Halvoy Año de Fabricación Potencia (BHP) Presión de operación

1973 1200 12 Kgf/cm2

Producción de Vapor (Nominal) (Kg/L)

18816

Número de pasos

3

DATOS DEL COMBUSTIBLE PCS (R-500) PCI (R-500) K1 (R-500) Densidad Consumo de combustible

42283.1 KJ/Kg 39983.9 KJ/Kg 54 950 Kg/m3 1294.47 Kg/h

1

ANALIIS DE GASES %CO %CO2 %O2 %N2 Temperatura de gases Indice de Bacharat STD

0.9 15.6 1.1 82.4 484 K 7 6300 ppm

DATOS ADICIONALES Velocidad del viento Tsf Tsg Af Ag Cp (Gases) Temp. Ambiente

3 321 393 300 8.8 1.005 292

m/s K K m^2 m^2 KJ/Kg.K K

BALANCE ENERGETICO POR EL METODO DIRECTO Se grafica el proceso de calentamiento del agua dentro de la caldera desde liquido comprimido a temperatura ambiente (20°C) hasta vapor saturado a 116 psi. Arrojandonos los siguientes datos: s1= 0.2963Kj/Kg °K

h1=84.6701 Kj/kg

s2= 6.6616 Kj/Kg°K

h2 = 2768.2918 Kj/Kg

Considerando Flujo másico de vapor: 16650 Kg/hr Densidad: 950 Kg/m3 Sabemos que: ̇ ̇ ̇

Reemplazando los datos se obtiene Calor del vapor = 44682286.32

2

(

) (

)

Calor del combustible = 51757959.03 Obteniendo la eficiencia de la caldera = 86.33% Según la norma técnica peruana la caldera se encuentra en la categoría“A” BALANCE ENERGETICO POR EL METODO INDIRECTOS Mediante este método calculamos la eficiencia de la caldera tomando en cuenta las pérdidas específicas causadas por: entalpia de los gases, entalpia de vapor de agua en los gases, inquemados gaseosos, inquemados sólidos, por convección, por purgas. 1. Pérdida por “Entalpia de los gases”: (

)

Donde: [

(

) (

]

)

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de:

2. Pérdida por “Entalpia de vapor de agua”: ( )[

(

)

(

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de:

3. Pérdida por “Inquemados gaseosos”: (

)

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de:

4. Pérdida por “Inquemados gaseosos”:

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de: 3

)]

5. Pérdida por “Convección”: (

)

(

)

Donde: (

)

(

)

(

)

(

)

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de:

6. Pérdida por “Purgas”: ( ̇

)

̇ Donde:

Reemplazando los datos obtenemos una pérdida de:

Hallando la eficiencia de la caldera: Eficiencia= 100-(P1+P2+P3+P4+P5+P6) Reemplazando los datos obtenemos: Eficiencia=81.02% Según la norma técnica peruana la caldera se encuentra en la categoría“B”

4

OBSERVACIONES  Para nuestros cálculos tomamos en cuenta una densidad de 950 Kg/m3.  Después de una previa investigación hemos corregido 2 ecuaciones que son las siguientes: 1. 2.

por ( )[

(

)

(

)]

( )[

por

(

)

(

)]

 Otra observación es que la ecuación química de R-500 contiene azufre, pero en nuestro análisis de gases no hay evidencia de azufre, teniendo en cuenta que nuestra combustión de está dando por exceso de aire este debió aparecer en el análisis de gases. Tal vez se omitió su lectura.  Si en el método indirecto tomamos en cuenta la perdida por radiación que es del 0.7% y esto ocasionaría que nuestra eficiencia baje a un 80.32%.  También es bueno tener en cuenta la antigüedad de la caldera. COCNCLUSIONES  Como podemos notar en ambos métodos la eficiencia varía considerablemente, esto tal vez responde a que no teníamos el verdadero valor de la densidad. NOTA Adjuntamos con este trabajo una hoja de cálculo en Excel el cual nos sirvió como ayuda para hallar las pérdidas de la caldera, este archivo obedece las ecuaciones impartidas en clase.

5