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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍAS E INGENIERÍA
TEMA DE PROYECTO – TERMODINÁMICA
Trabajo Colaborativo 2
TEMA 4
El Trabajo colaborativo N° 2, tiene como objetivo realizar los respectivos cálculos
termodinámicos sobre algunos de los equipos que se establecen en el proyecto
para cogeneración y optimización de energía. Para los grupos que han trabajado
el TEMA 4, se escogen los siguientes equipos:
 Caldera
 Bomba de agua desaireada de alimentación a la caldera
 Compresor que comprime el gas carbónico.
Se debe recordar que la caldera emplea agua desaireada que proviene de una
mezcla de agua fresca desmineralizada y condensados recuperados de los
turbocompresores. Para la caldera se emplean diversos combustibles que se
queman con aire comprimido.
Actividades:
Realice los siguientes cálculos termodinámicos:
1. Determine la temperatura de la mezcla de corrientes al interior del desaireador,
suponga que los cambios en las energías cinética y potencial, así como las
pérdidas de calor son insignificantes.
2. Determine la cantidad de calor requerido en la caldera para la formación del
vapor asignado a su grupo.
3. Determine la cantidad de carbón requerido en la combustión y la cantidad de
dióxido de carbono generado (recuerde la ecuación estequiométrica de la
combustión).
4. Determine la relación aire/combustible para la caldera.
5. Determine el trabajo realizado por la bomba teniendo en cuenta que el líquido
que es impulsado ingresa a presión atmosférica suponiendo que el equipo se
encuentra ubicado en Bogotá.
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ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍAS E INGENIERÍA
TEMA DE PROYECTO – TERMODINÁMICA
Trabajo Colaborativo 2
6. Para el compresor encuentre la temperatura de salida del gas carbónico.
A continuación se presentan los datos asignados a su tema y a partir de los cuales
debe desarrollar todos los cálculos.
DESAIREADOR
Temperatura de agua fresca
Temperatura de condensado
Pérdida de agua desaireada
CALDERA
Vapor generado
Presión de vapor saturado
Eficiencia de la Caldera
Porcentaje de agua fresca
Combustible
Eficiencia de la combustión.
BOMBA
Caudal Maximo
Presión descarga
VALOR
12
40
2
VALOR
20000
150
0,82
35
Propano
85
VALOR
25000
160
VALOR
UNIDAD
°C
°C
%
UNIDAD
Kg/hr
PSI
Porcentaje de gas carbónico recuperado
en la columna con respecto a la cantidad
total generada en la combustión
60
%
Temperatura de ingreso del gas carbónico
Trabajo teórico realizado por el compresor
Eficiencia del compresor
150
10
0,78
°C
W
COMPRESOR GAS CARBÓNICO
%
%
UNIDAD
m3/hr
PSI
UNIDAD
Tabla 1: Datos base para el desarrollo de cálculos termodinámicos.
La lectura de las entalpías para los diferentes fluidos y gases involucrados en los
problemas se realizará en los Apéndices del libro de Yunus Cengel y en el
Cuaderno de Tablas Termodinámicas que se ha colgado en el foro justo debajo
del libro.