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DORAN EJERCICIO 5.4, Ejercicios de Ingeniería

CAPITULO 5, doran balance de energía. Ejercicio 5.4 resuelto

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 14/06/2020

Lina.Ong_1998
Lina.Ong_1998 🇲🇽

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Angeles Torres Valdetano
Medio de precalentamiento de nutrientes
El vapor se usa para calentar medio nutriente en un proceso de flujo continuo. El vapor
saturado a 150 ° C ingresa a una bobina en el exterior del recipiente de calentamiento y se
condensa completamente. El medio líquido ingresa al recipiente a 15 ° C y sale a 44 ° C.
Las pérdidas de calor de la chaqueta a los alrededores se estiman en 0.22 kW. Si el caudal
del medio es 3250 kg h y su capacidad calorífica es 0.9 cal/ g C, ¿cuánto vapor se requiere?
BASE DE CÁLCULO: 1 HR DE OPERACIÓN
Conversiones
1 kcal / kg = 1 cal / g
1 kcal = 4.187
×103
J
1 J/kg = 0.001 kJ/kg
0.9 kcal/ kg 4. 187
×103
J 3768.12 J /kg
1 kcal
3768.12 J /kg 0.001 kJ/kg 3. 76812 kJ/kg
1 J/Kg
3250
kg
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Angeles Torres Valdetano Medio de precalentamiento de nutrientes El vapor se usa para calentar medio nutriente en un proceso de flujo continuo. El vapor saturado a 150 ° C ingresa a una bobina en el exterior del recipiente de calentamiento y se condensa completamente. El medio líquido ingresa al recipiente a 15 ° C y sale a 44 ° C. Las pérdidas de calor de la chaqueta a los alrededores se estiman en 0.22 kW. Si el caudal del medio es 3250 kg h y su capacidad calorífica es 0.9 cal/ g C, ¿cuánto vapor se requiere? BASE DE CÁLCULO: 1 HR DE OPERACIÓN Conversiones 1 kcal / kg = 1 cal / g 1 kcal = 4.187 × 103 J 1 J/kg = 0.001 kJ/kg 0.9 kcal/ kg (^) 4. 187 × 103 J 3768.12 J /kg 1 kcal 3768.12 J /kg 0.001 kJ/kg 3. 76812 kJ/kg 1 J/Kg 3250 kg

Angeles Torres Valdetano 1 kW = 1 kJ/s 1 kJ/s = 3600 kJ/h 0.22 kW 3600 kJ/ h 792 kJ /h 1 kW Entrada Δ h v a 150 ° C=2112. 2 kJ / kg Usando la Ecuación: ∑ (Mh)input streams−∑( Mh)output streams−Q+Ws=Q Eliminamos Ws ya que es estacionario y no hay trabajo, la ecuación queda así ∑ (Mh)input streams−∑( Mh)output streams−Q=Q Igualamos la ecuación la ecuación a 0 ∑ (Mh)input streams−∑ (Mh)output streams−Q−QPERDI D O= 0 Datos : Mhentrada= 0 Mhsalida se calcula como un cambio de calor sensible utilizando la ecuación. (5.12) M h Mhsalida=MCpΔT QPERDIDO= 792 KJ /h Q=? Calculamos Mhsalida=MCpΔT Mhsalida= 3250 kg(3. 7 683 kJ /kg)( 44 − 15 ) Mhsalida=¿ 355162. 275 kJ Por lo tanto, en el base de 1 h QPERDIDO=^792 KJ^.^ Sustituimos los valores en la ecuación ∑ (Mh)input streams−∑( Mh)output streams−QPERDIDO−Q= 0 0 −355162.275 kJ − 792 kJ −Q= 0 0 −355162.275 kJ − 792 k J =Q Q=−355954.275 kJ Para calcular el valor requerido de vapor se ocupa la ecuación ΔH =MΔ hv 3555954.275 kJ =M (2112. kJ kg

M =

355954.275 kJ 2112.2 kJ /kg M (^) VAPOR REQUERIDO=168.5229 Kg