informe de calderas grupo 1

7/24/2019 Informe de Calderas Grupo 1

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PRCTICA No. 6 CALDERAS

Presentado por:

DIANA ALEXANDRA AMAYA RAMIREZ 3111MI!"EL #RANC$ L$ND$%$ 31&1'

ANDR(S #ELIPE MART)NEZ *ALENCIA. 31+DANIELA ME,)A P$NCE. 31-6&

!R"P$ 1

IN#$RME DE RES"LTAD$S

Presentado a:L"IS #ERNAND$ C$RT(S ENA$

P.D. IN!ENIER)A /")MICA

"NI*ERSIDAD NACI$NAL DE C$L$M0IA SEDE MANIZALES#AC"LTAD DE IN!ENIER)A Y AR/"ITECT"RA

DEPARTAMENT$ DE IN!ENIER)A /")MICALA0$RAT$RI$ DE IN!ENIER)A /")MICA I

MARZ$ &1-

1


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C$NTENID$

1. $0,ETI*$S 31.1 Objetivo general 31.& Objetivos especficos

&. MARC$ TERIC$ 33. RES"LTAD$S 6+. M"ESTRA DE CLC"L$ 2-. TA0LA DE RES"LTAD$S 16. ANLISIS Y C$NCL"SI$NES'. REC$MENDACI$NES 132. 0I0LI$!RA#)A 1+

1. $0,ETI*$S

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1.1 $4et5o !enera7Analizar y comprender el funcionamiento de la caldera disponible en el

laboratorio de procesos productivos de la universidad, a travs de la toma de

datos de las propiedades ms relevantes del sistema. on el prop!sito de aplicar

conceptos ya vistos y familiarizarnos con el e"uipo, el cual es de uso com#n en

la industria "umica.

1.& $4et5os espe8958os $econocer los componentes y partes principales de la caldera pirotubular

disponible en el laboratorio.

%dentificar el mecanismo de arran"ue de la caldera y observar en "uemomento esta trabaja de forma estable

&eterminar la cantidad de vapor de agua generado en cada ciclo dele"uipo.

'ncontrar la relaci!n entre el vapor de agua generado y la cantidad decombustible consumido.

'stimar el costo apro(imado de la prctica, con respecto al consumo decombustible teniendo en cuenta el costo de operaci!n de la caldera.

&. MARC$ TERIC$

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Ilustracin 1 Esquema Caldera Pirotubular

3. RES"LTAD$S)e realizaron mediciones de temperatura y presi!n de la caldera durante 3 ciclos,mantenindose constante la temperatura de entrada del agua y la presi!n de entrada

del combustible, combustible utilizado* A+. -ambin se midi! la altura del

combustible en el tan"ue de almacenamiento al inicio y al final de la prctica, con elprop!sito de acerle seguimiento al consumo de combustible. &e igual manera se

analiz! la composici!n de gases de combusti!n a la salida de la caldera, antes de

empezar las mediciones de temperatura y presi!n. /os resultados obtenidos en laprctica se muestran en las tablas 1 y 0, la geometra y dimensiones de la caldera y

el tan"ue de almacenamiento en la tabla 3.

Ti

Pr

Temperatu

Temp

4


5/11

empo[m

in]

esin[

psig]

ravapor sat.[C]

eratura

salida

degases

[C]

0

3,

5

106,072

170

3 13,

9

119,761

175

6 22,

29

128,069

178

9 39

140,845

190

12

53,

21

149,377

195

15

71,

72

158,56

200

1

80,

06

162,19

202

21 99,

54

169,77 205

2!

107

172,401

205

2 1 171,7 13

5


6/11

" 05

09 5

30

100

169,936

122

3

3

9

7

168,8

42

11

536

95

168,101

110

39

90

166,198

105

!2

87

165,021

104

!5

85

164,222

100

!

72

158,687

130

51107

172,401

180

5!

103

171,007

121

5"

99

169,574

111

60

95

168,101

106

63

93

167,348

102

66 90 166,198 10069

86

164,623

99

"2

84

163,817

95

"3

85

164,222

150

"!

90

166,198

180

"5

95

168,101

195

"6

105

171,709

200

Tabla 1 Toma de datos en la caldera

6

Arranque

Apagada

Encendida


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#atos de la $om%ustion&ini$ial'(2 4,50%

C( 185ppm

)** 87,20%

C(2 12,30%T+$,im 171 C

T+am% 16,8C

)- 25%

( 22ppm

(2 6ppm

(/ 28ppm

(2 0ppm

C(&0' 235ppm

(&0' 28ppm

(2&0' 8ppm

(/&0' 36ppm

(2&0' 0ppm

+. M"ESTRA DE CLC"L$/a muestra de clculo se realizar con el tercer ciclo de operaci!n, pues se supone"ue la #ltima toma de datos la caldera estaba ms estable.

+ara calcular el consumo de combustible, se utiliza la ecuaci!n de volumen en

funci!n de la altura del l"uido, medida en el tan"ue de almacenamiento al inicio y

al final de la prctica, tomando el tan"ue como un tan"ue cilndrico orizontalinclinado.

7

)** Efciencia delcm!u"#i!le

T+$,im $empera#ura de laciminea

T+am% $empera#ura Am!ien#e

)- E&ce" de aire

#imensiones $aldera

# tu%era 2 in

# $oraa 1,05m

ongitud 1,85m

#imensiones tan4ue

ongitud 300cm

# 125cm

dein$lina$in

10 cm

,i$om%usti%l

e

41'5c

m,7$om%usti%le

40'4cm


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V=(cos1( rhr )r2)( (rh)rsin(cos1( rhr )))L (1)&!nde*r

* $adio del tan"ue 10204cm5h * 6ivel del combustible

L * /ongitud del tan"ue 3774cm5

V * 8olumen de l"uido

6ivel inicial* 91.2cm

V=(cos1( 62.541.562.5 )62.52)( (62.541.5 )62.5sin(cos1( 62.541.562.5 )))300

8 32:1.1;cm3 7.32:10 m3

6ivel final* 97.79

V=(cos1( 62.540.462.5 )62.52)((62.540.4 )62.5sin(cos1( 62.540.462.5 )))300

8 3930.10 cm3 7.3930.10 m3

Vcomsumido=0.356120.343212

Vcomsumido=0.01291m3

)uponemos "ue el volumen consumido en cada ciclo es igual, asi "ue el volumen

consumido por ciclo es de*

Vcomsumido,ciclo=0.01291

30.004303m

3=43.03 cm

3

A partir de esto podemos allar el flujo volumtrico de combustible, los tiempo de cadaciclo nos son iguales as "ue determinamos un promedio de los tiempos y obtenemos t ciclo

Vcomb= V

tciclo=43.03 cm

3

23.3min =1.847

cm3

min=1.84710

4m

3

/min

8


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+ara calcular el calor transferido del A+ al agua, se utilizar un balance de energa, "ue

re"uiere primero, el clculo del flujo msico del combustible consumido, de nuevo, para el

segundo ciclo.

Densidad a 15 C Kg/m3 860 900

Tabla 2 Densidad del ACPM, ministerio de minas [2]

mcombustible=Vcombustiblecombustible

mcombustible=1.847104

880=0.1625 kg

min

&el balance de energaQcombustible= mcombLHV

/


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Qsuministrado=QtotalQperdido=m(hfhli!)

m=QtotalQperdido

hfh li!

/a potencia de la caldera se calcula con la siguiente ecuaci!n*

"=QtotalQperdidoQtotal

&A-O)

&imetro del tan"ue* 102 cm

/ongitud del tan"ue* 377 cm

6ivel inicial* 91.2 cm

6ivel final*

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ttp*FFF.minminas.gov.cominminasernelusuarioGe(ternoGnormatividadform

GconsultarGnormas.jspHparametro13I0Jsite1I

:. D%D/%OK$AL%A

-orres >., ardona M.A., oncada >.A. "Manual estudiantil de operaciones

unitarias I". anizales. ?niversidad 6acional de olombia. 0772. p. 13N1

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