9 replies to this topic

[celsofortoul]

Buenas Compañeros,

Mi nombre es Celso y estoy nuevo en el Foro. Soy ingeniero mecánico y me estoy especializando en el area de ingeniería de Procesos. Tengo una duda conceptual hacerca de los intercambiadores de Vapor-agua. Tengo 1370 lb/h de vapor a 100 psi y 164 C, para calentar 17.8 m3/h de 34 a 52 C. No sabria si todo el vapor se condensa. Queria preguntar como puedo calcular esta cantidad de consensado y saber que procentaje de vapor me podria quedar.

Gracias

[Art Montemayor]

Celso:

Aunque seas ingeniero mecanico, debes de saber que cuando empleas una cifra de presion, siempre deberias indicar si es absoluta o manometrica. Al no saberlo, nos das problemas en identificar la condicion de tu vapor ya que no dices si es saturado o super calentado. Al conseguir las propiedades (como ves en el workbook adjunto) veo que probablemente tienes vapor saturado a 100 psiA.

La solucion a tu problema la encuentras en el workbook.

Attached Files

•  Condensando Vapor.xlsx   16KB   40 downloads

[celsofortoul]

Hola Art,

Muchisimas gracias por tu respuesta. Tienes razon en la parte de dar completa la información. Lo voy a tener en cuenta para proximas consultas e igual para ayudar a otras personas. Como lo dijistes en tu comentario, me referia a 100 psia. Agradezco mucho la hoja de Excel que colocastes. Te queria preguntar si esas ecuaciones tienen un nombre en especifico? Cuando calculaste la transmisión de calor para condensar el vapor hay un valor de 1370 que quisiera saber a que se refiere. De igual forma al calcular el agua de enfriamiento para condensar todo el vapor usaste una diferencia de temperatura de 110 - 90. Gracias Art por tu gran ayuda.

Un abrazo

[celsofortoul]

Disculpa Art, La de 1370 es el flujo, no revise bien. La diferencia de temperatura si no se de donde sale.

Gracias nuevamente

[Art Montemayor]

Celso:

Te pido mil disculpas. Al apresurarme durante el almuerzo en mi escritorio, me equivoque tratando de terminar el calculo y no lo chequee. La delta temperatura estaba equivocada y no se de donde aparecio (como muchos errores).

Y corregi el calculo, dando la ecuacion que se emplea en este tipo de transmision de calor - es simplemente la definicion del calor especifico y nada mas. La solucion es que tienes justamente la cantidad de agua para rendir la salida de agua a la temperatura que buscas - 52 ^oC.

Ya incorpore la revision en el workbook y la podras bajar para revisarla.

Gracias por avisarme del error.

[Art Montemayor]

Celso:

Disculpa nuevamente. Hice todos los cambios y modificaciones en el workbook y lo volvi a introducir al hilo, pero por alguna razon, no se guardaron los cambios y el workbook sigue igual como era.

Son la 11:00pm aqui en Houston y voy a la cama. Manana por la manana te vuelvo a subir el workbook con la Rev2.

Hasta manana.

[Art Montemayor]

Celso:

Aqui encuentras la Rev1 del workbook. Perdona la demora.

Attached Files

•  Condensando Vapor Rev1.xlsx   16.72KB   45 downloads

[celsofortoul]

Hola Art,

No te preocupes hermano, me has ayudado enorme!!!. Espero poder retribuirte y ayudarte de igual manera. Es para mi tesis de grado en una especialización en plantas de procesos aqui en venezuela. Un abrazo grande y estamos en contacto.

Saludos

[celsofortoul]

Hola Art,

Hay manera de calcular la temperatura que llega ese condensado? me he metido en simuladores de intercambiadores y no se como hacerlo. Si me podrias ayudar lo agradeceria mucho.

Un fuerte abrazo.

[Art Montemayor]

Celso:

Cuando se usa vapor de agua para hacer un calentamiento en un intercambiador se usa – normalmente – vapor SATURADO. Es decir, el vapor no está súper calentado sobre su temperatura de saturación. Toma nota de lo que trato de explicar en mis cálculos que se encuentran en el Workbook Rev1.

Mira como calculo la cantidad de calor que se necesita para convertir el vapor a un condensado:

Primero tengo que identificar las condiciones termodinámicas en las que se encuentra el vapor. Como no me dijiste si el vapor era saturado o no, tuve que emplear el Database de NIST para averiguar que es la condición de tu vapor. Por eso te llame la atención a tu omisión del tipo de presión que indicas. Esto es importante porque me permite identificar la condición del vapor. Tuve que suponer que tu presión era tipo absoluto (El porque, no lo sé. Usualmente, fuera de la universidad, siempre empleamos el tipo manométrico – pero, bueno…) y notaras que justamente la presión de 100 psiA corresponde a la temperatura saturada de 327 ^oF que me diste. Las tablas de NIST que demuestro en el Workbook son tablas de condensado y vapor SATURADO. Esa es la razón que pude adivinar que tu vapor es saturado.

Con la identidad del tipo de vapor, entonces pude calcular la cantidad de calor que tengo que remover para convertirlo a condensado. Empleo el valor del calor latente de vaporización (o condensación) que es la diferencia entre la entalpia del liquido saturado y el vapor saturado. Estos valores los encuentras en las tablas del Database NIST, como se indica en mis cálculos. El valor del calor latente es 889.59 btu/lb.

Por favor, toma nota que solo he removido el calor latente – cosa que te dice que solo hay un cambio de fase – A LA MISMA TEMPERATURA EN LA CUAL EXISTE EL VAPOR SATURADO. Este cambio de fase se lleva a cabo a temperatura constante. No hay súper enfriamiento – es decir, un enfriamiento mas allá de lo requerido para solamente cambiar fases. El condensado formado existe (y se purga) a la misma temperatura como la del vapor. Claro que todo esto es teorico y el condensado en realidad se enfría ligeramente debido a las pérdidas de calor que existen en la vida real. Pero esa es la forma como se hacen los cálculos.

Ahora, ojalá te darás cuenta de lo importante que es la indicación del tipo de presión de que hablamos. Si no me dices que tipo de presión tienes, tengo que adivinar y probablemente tomaria otro valor – cosa que me diera un valor de entalpias equivocadas en el Database de vapor.