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[DAIALOS]

Soy estudiante de termodinamica en estos momentos, por lo que mi duda puede ser sumamente elemental para la gran mayoria en estos foros sin embargo todos algun dia tuvimos que haber comenzado y por eso agradeceria ampliamente cualquier ayuda que me brinden

Tengo como tarea convertir amonia gas en liquida, de acuerdo con el diagrama mollier para amonia es posible licuar el gas simplemente exponiendolo a presion por lo que aproximadamente a una presion de 10 bar a unos 30C ya estaria cerca de condiciones de liquido saturado

se que amonia en condiciones normales segun leo de mi diagrama se compone de una fraccion liquida y otra vapor, lor lo que para hacer el calculo mas sencillo nos han permitido asumir que Solo el vapor entrara en el compresor (ya que se supone que no entre liquido a la turbina)

Asumo
P: 1bar
T:30C y tengo usando las tablas de nist H: 1700 kj/kg
S: 7.1159 kj/kg*k

aqui es que llegamos a mi duda ya que como habra una compresion del gas saldra por el compressor una fraccion liquida y otra gas por lo que creo tener que buscar H y S del liquido y H y S del vapor. (no se en donde buscar esas propiedades) ya que en la tabla de saturacion tengo ambas propiedades de T y P fijadas y en las de isothermal por ejemplo en mis condiciones de T y P solo me aparecen H y S del vapor

para calcular calidad del flujo que sale de el compresor o la fraccion d vapor uso esta formula:
si S (in) = S' (out)

x= S' - S(liquida) / S(vapor) S(liquida)

entonces cuando calculo esto con los datos que logro entender la fraccion me da mas de uno por lo que mis valores tienen que entonces estar incorrectos

Este es el problema que tengo, cualquier ayuda le seria infinitamente agradecido ya que el trabajo es para el martes

gracias anticipadas

[Art Montemayor]

DAIALOS:

Es lamentable que te hayas demorado tanto para buscar ayuda sobre este terma que es tan sencillo y básico, siendo que tienes solo hasta mañana para entregar tu tarea. Esto se podría haberse solucionado con todo éxito y una buena experiencia y preparación en la termodinámica si nos hubieras notificado con anticipación. Nada bueno o provechoso se cumple en un tiempo tan corto y apurado. Para los estudios y el entendimiento completo de la termodinámica se necesita tiempo y práctica. Solo un genio (lo que no somos) puede absorber los temas de la termodinámica en un solo paso. Esta tarea se debería haber comenzado la semana pasada – ya con preparación y diagramas completados. ¿Pero, que se va hacer a estas alturas? Vamos hacer el esfuerzo de todos modos, para dejar un ejemplo de cómo se prepara uno y como se ataca este tipo de problema en el futuro.

Ya que hoy es dia laborable y me encuentro en mi trabajo, voy a tratar en el curso de este dia – durante mi hora de almuerzo – de preparar y presentar aquí lo que yo entiendo es la respuesta y ayuda que buscas. Lamento, como he dicho anteriormente, que nos has dejado muy poco tiempo para sacar algo bueno de provecho para tu preparación y futuro.

Espera que ya llega la respuesta.

[Art Montemayor]

Daialos:

Aquí tienes en un Workbook los comentarios míos y algunas notas y cálculos que te demuestran como funciona un sistema de refrigeración mecánica a base de amoniaco (no “amonia”). Pégale un fuerte estudio y atención a lo que te he dibujado y calculado, tratando de enseñarte lo que no entiendes o en lo que estas equivocado(a). Tus conceptos de la termodinámica tienen errores y, por lo tanto, te están guiando por un sendero que te lleva al fracaso en tus estudios si no corriges tus conocimientos en este terreno.

1) Para licuar un gas se tiene que comprimirlo (por lo menos) a su presión crítica y luego enfriarlo hasta (por lo menos) su temperatura crítica. La temperatura critica es lo que domina; entre mas se enfría el gas comprimido, menos le corresponde la presión de condensación. Aquí, tengo que suponer que tú entiendes lo que son estos valores “críticos”. Aquí estamos para ayudar en los problemas de la termodinámica y no estamos preparados ni tenemos los recursos como para enseñar la termodinámica. Si no comprendes lo que los valores críticos representan, estas en aguas profundas y solo te puedo ofrecer un salvavidas porque no hay tiempo para enseñarte a nadar a estas alturas. Voy a suponer que si conoces y entiendes de lo que escribo.

2. Para licuar el amoniaco tenemos que enfriarlo a 270 ^oF (o menos) mientras lo comprimimos hasta 1,636 psia (o menos). Normalmente se comprime el amoniaco hasta 181 psia (166 psig) y se enfría (y se condensa) a 90 ^oF (33 ^oC). Estas condiciones son normales porque la temperatura de 33 ^oC se obtiene fácilmente con agua de enfriamiento. Si empleas un enfriador a base de aire, se consigue el liquido a 105 ^oF (41 ^oC) y 229 psia (215 psig = 14.8 barG). Si tu quieres condensar amoniaco a 30 ^oC, tienes que comprimirlo hasta 10.75 barG (presión manométrica). Cuando hablas o escribes de presión, siempre indica cual es el tipo de presión – absoluta o manométrica. Si no lo haces, causas confusión y errores en la comunicación de datos.

3. Los compresores solo comprimen gases o vapores – nunca tratan con líquidos. Tus comentarios sobre como funciona un compresor y lo que pasa con el gas comprimido están totalmente equivocados. Un compresor NO PRODUCE LIQUIDO. Un compresor produce un gas comprimido. Si el gas comprimido se va licuar, esto se lleva a cabo en un condensador – aparato que se encuentra río abajo del compresor y que funciona totalmente independiente del mismo. No entiendo el porque estas tratando con la ENTROPIA del amoniaco al pretender de calcular un porcentaje de liquido. Esto no tiene sentido. Tienes problemas con el calculo porque tu base de entropía no tiene sentido. Quizás te has equivocado y estabas pensando de la ENTALPIA – cosa muy diferente.

4. En tu segunda nota te equivocas nuevamente al confundir el proceso de compresión con uno de condensación. Tu nos dices “al momento que el vapor entrar en el compresor, tengo entendido que tomo los valores de la tabla de vapor saturado, ya que al entrar a este debe estar completamente como vapor, entonces cuando aumento la presión creo que saldrá una mezcla de liquido vapor”. Esto no es cierto. El amoniaco ingresa al compresor como gas y sale como gas – comprimido y súper calentado. No existe ninguna mezcla con líquido. Nuevamente, te confundes con el proceso. Fíjate bien en las tablas de valores termodinámicos que te mando en el segundo Workbook que adjunto. Veras que he preparado tablas termodinámicas sobre el estado saturado y los estados súper calentados – de acuerdo con varias presiones de descarga del compresor. El database de NIST te entrega estos valores de súper calentamiento cuando escoges un proceso isobarico (presión constante) o isotérmico. Y esa es la forma de conseguir los valores de la entalpía de un gas súper calentado.

Ojala estos comentarios tanto como los cálculos y los ejemplos que te mando sean de algún apoyo y ayuda. Lamento que no te puedo enseñar la termodinámica aqui en el Foro, y espero que logres entender mejor que es lo que pasa en un proceso adiabático donde la entalpía es constante. Después, tendrás que dominar un proceso adiabático donde la entropía es constante – lo que pasa en un compresor de amoniaco.
 Daialos_Amoniaco.zip   259.59KB   186 downloads

 NH3_Thermo_Properties.zip   195.84KB   160 downloads

[DAIALOS]

Te agradesco infinitamente la forma en que ayudas a todos desinteresadamente, quisas no has realizado el bien que le haces a jovenes estudiantes como yo, y muchos otros.

toda la informacion que me brindastes me aclaro el problema a perfeccion incluso mas que el libro de la clase o el profesor.

Espero algun dia poder ser el que ayuda, y no el ayudado. Se que toma mucha dedicacion y esfuerzo para lograrlo y asi sera.

Con la informacion que me brindo no solo me ayudo a mi y a otros en este foro sino que al compartir la informacion con mis companeros de clase, todos entendemos estos conceptos mucho mejor, por lo que le estamos profundamente agradecidos

[Art Montemayor]

DAIALOS:

Te doy mis profundas gracias no solo por tus gratas palabras sino por la forma como has respondido a un humilde atento a prestarte ayuda y apoyo en la carrera que has emprendido. El mundo – particularmente Latinoamérica – necesita más ingenieros hoy en día que jamás ha tenido. Necesita gente capaz, lista, educada, e intrépida porque le falta infraestructura, una economía estable, carreteras, universidades, energía, salud publica, agua potable, sanidad, una política estable, y un futuro lleno de esperanzas y acontecimientos para su juventud que pronto serán los que dominan la población en porcentaje. Los ingenieros – mas que cualquier otra profesión – representan los que pueden confrontar los desafíos y metas de cada país latinoamericano y son ellos los que esperamos van a ser los lideres del futuro – en hazañas y en hechos.

Mucho les deseo a los futuros ingenieros latinoamericanos que no pierdan la vista hacia un futuro fuerte y estable para ustedes y sus familias. Al lograr éxito en la ingeniería empleando sus esfuerzos, trabajo, y sacrificios, van a contribuir un futuro prospero y seguro para su país. Le mando un fuerte abrazo a todo estudiante latinoamericano de ingeniería – particularmente a los borinqueños – en estas fechas de la Paz de Navidad y espero que nunca falten de luchar fuerte y duro para lograr sus títulos de ingenieros profesionales. Que Dios bendiga a cada uno de ustedes con éxito en sus estudios y que gocen felices fiestas con sus familias y queridos.

¡Feliz Navidad! -- y Prospero Año Nuevo.

[Art Montemayor]

Daialos Y todo estudiante Latinoamericano de Ingeniería Química:

Aquí, adjunto, encuentran una explicación en detalle sobre los pasos que ocurren en un sistema de refrigeración mecánica a base de amoniaco. El sistema es básicamente lo mismo para la gran mayoría de otros fluidos refrigerantes.

En este Workbook he tratado de generar un diagrama de Mollier para amoniaco, empleando los datos de la NIST. No estoy totalmente contento con el resultado, pero opino que van a comprender lo que trato de demostrarles sobre lo que pueden hacer con este DataBase y Excel. La ingeniería es una profesión que depende de la comunicación correcta y precisa, y por esa razón he tratado de enseñarles como hacer esto empleando una herramienta como Excel para llevar a cabo sus tareas.

Lamento no haber tenido el tiempo para prepararles esto con anticipacion.

Ojala esto les ayude entender, estudiar, y diseñar un proceso de refrigeración en el futuro.

¡Feliz Navidad!
 Refrigeracion_con_Amoniaco.zip   285.92KB   175 downloads

[Santiago Sandoval]

Hola todos,

Aprovecho este espacio primero para agradecer a Art Montemayor por sus palabras de aliento y su apoyo incondicional a nuestras consultas. Quiero también desearles muchos exitos en este año que recién empieza y, como dice Art, somos responsables del futuro de nuestros paises y eso requiere sacrificio.

Espero hayan pasado unas bonitas fiestas.
Un afectuoso abrazo desde Perú!
Santiago

[DAIALOS]

Art

Te agradesco nuevamente por tu contestacion, ha sido como dije anteriormente de gran ayuda, no solo para mi sino para mis companeros de clase.

Muchisimas gracias.