Hindra de la Mora (1)

7/25/2019 Hindra de la Mora (1)

http://slidepdf.com/reader/full/hindra-de-la-mora-1 1/58

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MANZANILLO TSU EN

QUIMICA ÁREA INDUSTRIAL

“CALCULO DEL FACTOR DE LIMPIEZA PARA EL MEJORAMIENTODEL VACIO EN EL CONDENSADOR PRINCIPAL”

P R O Y E C T O D E E S T A D Í A S

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO

EN QUIMICA ÁREA INDUSTRIAL

P R E S E N T A

Hind! "#$%in! D# L! M$! "$n&'(#&

ASESOR EMPRESARIAL ASESOR ACADÉMICO

In%) "#!d$ C!(d#i(($ R*i& MER) An! I+!,#( R$d-%*#& C!+i((!+

MANZANILLO. COL) A"OSTO DEL /012

1



AGRADECIMIENTOS

Primero que nada quiero agradecer a mis padres que sin su apoyo no hubiese

podido llegar a donde estoy, gracias por ese apoyo tan incondicional que me han

brindado.

2



INDICE

AGRADECIMIENTORESUMENINTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1.- PROYECTO1.1.- Planteamiento del problema……………………………………1.2.- Objetivos………………………………………...……………..1.3.- strategias……………………………………………………..1.!.- "etas………………………………………..…………………1.#.- $usti%icaci&n del proyecto…………………...…………………..1.'.- ()&mo y cu*ndo se reali+&..................................................1..- imitaciones y alcances………………………………………...

CAPÍTULO 2.- DATOS GENERALES DE LA EMPRESA2.1.- /ombre o ra+&n social…………….……………………………2.2.- Organigrama…………………………...………………………2.3.- "isi&n, visi&n y pol0tica…………………………………………

2.!.- "apa, ubicaci&n………………..……………………………..2.#.- Premios……………………………………………………….2.'.- ervicios o productos…………………………………………..

CAPÍTULO 3.- MARCO TEÓRICO

3



3.1.- )entrales de generaci&n…………………………………...…..3.2.- ipos de centrales…………………………………….…..……3.3.- rans%ormaciones de energ0a en di%erentes centrales………..….3.!.- )entrales termoelctricas……………………………………….3.#.- l condensador …………………………………………...……

CAPÍTULO 4.- DESARROLLO DEL PROYECTO

!.1.- 4esarrollo del proyecto………………………………..…………!.2.- )alculo del %actor de limpie+a…………………………….………!.2.1.- 4eterminaci&n de la temperatura de saturaci&n………...…...….!.2.2.- )alculo de la emperatura media logar0tmica……….....……….!.2.3.- 4eterminaci&n del %lujo de agua de circulaci&n a travs del

condensador ……………….…………………………………………..!.2.!.- )alculo del coe%iciente real de transmisi&n de calor …………..…!.2.#.- 4eterminaci&n del coe%iciente te&rico de transmisi&n de calor, sin

correcci&n……..………………………………………………………...!.2.'.- 4eterminaci&n de la entalpia de vapori+aci&n de vapor de

escape………….………………………………………………………!.2..- )alculo de la carga del condensador …………..…………………!.2.5.- 4eterminaci&n del %actor de correcci&n por

carga………………....!.2.6.- 4eterminaci&n del %actor de correcci&n por temperatura……......…!.2.17.- )alculo del coe%iciente te&rico de transmisi&n de calor,

corregido……………..………………………………………………….!.2.11.- )alculo del %actor de limpie+a………...……………...………….

!



CAPÍTULO 5.- CONCLUSIONES#.1.-

8esultados…………………………………………………………#.2.- rabajos %uturos………...………………….………………………BIBLIOGRAFÍA

9ntroducci&n a )entrales ermoelctricas, :erencia regional de producci&n deoccidente, ubgerencia regional de generaci&n termoelctrica occidente. )..;:ral "anuel <lvare+ "oreno=.

4atos :enerales, libro de intenciones de s>ecome?, )@.

An*lisis de desempeBo del condensador principal, )@.

#



Resue!

Para mejorar el vac0o en el condensador principal, es necesario tener una limpie+a

en los tubos, mantenindolos limpios pueden llegar a mejorar la e%iciencia y

producci&n del ciclo.

n el presente trabajo se reali+& el c*lculo del %actor de limpie+a en el

condensador principal, reali+ado con los par*metros de operaci&n que se

menciona en el cap0tulo cuatro.

'



INTRODUCCIÓN

l condensador es una c*mara que es atravesada por miles de tubos, por el

interior de estos tubos circula el agua de mar necesaria para el en%riamiento del

vapor. l vapor al hacer contacto con los tubos %r0os se condensa, %orm*ndose

gotas que se precipitan a la parte in%erior del condensador .

a condensaci&n del vapor produce una presi&n de vac0o dentro del condensador

Cpresi&n in%erior a la atmos%ricaD. A travs del control de vac0o se logra disminuir

la temperatura del vapor de escape. l aumento de temperatura del agua, hace

que sta llegue menos %r0a al generador de vapor, esto aumenta la e%iciencia del

ciclo agua-vapor.

En vac0o apropiado se logra manteniendo limpios los tubos del condensador y

esto se re%leja en el %actor de limpie+a, el %actor de limpie+a se reali+a con los

par*metros de operaci&n.



CAPÍTULO 1PROYECTO

5



1.1 P"#!$e#%e!$& 'e" P(&)"e#

*C+& e,&(#( e" #/& e! e" &!'e!s#'&( 0(%!%0#"

l condensador es un cambiador de calor de super%icie que tiene la %inalidad de

condensar el vapor de escape procedente de la turbina de baja presi&n,

recuperando el agua condensada para la alimentaci&n del generador de vapor, en

este el aire y otros gases no condensables son evacuados en %orma continua, y

proporciona adem*s una presi&n de vac0o en el escape de la turbina.

a condensaci&n del vapor produce una presi&n de vac0o dentro del condensador.

l vapor con mucho volumen se condensa disminuyendo su volumen y as0

produciendo una presi&n de vac0o.

1.2 O),e$%&s

)onocer la e%iciencia del condensador 8eali+ar un c*lculo o registro peri&dico del @actor de limpie+a, esto

permitir* al operador de la planta adem*s de conocer, programar

una limpie+a o controlar un sistema de limpie+a continFa.

1.3 Es$(#$e%#s

e reali+ara con procedimientos establecidos, as0 como instrucciones del personal

del laboratorio qu0mico de la empresa )@.

6



1.4 Me$#s

"ejorar la e%iciencia del condensador

1.5 us$%%#%+! 'e" P(&e$&

a reali+aci&n de mejorar la e%iciencia condensador es de inters porque en esa

parte del proceso es cuando se utili+a la energ0a natural disponible, adem*s para

mejorar el mantenimiento, la limpie+a de cajas y tambin mejorar las pr*cticas

operacionales de la empresa en ese equipo.

1.6 *C+& u7!'& se (e#"%8+

l proyecto se reali+& en el periodo de estad0as, el cual inicio el 7# de mayo del

271# y concluyo el 21 de agosto del presente aBo.

1.9 L%%$#%&!es A"#!es

l presente trabajo se limita al condensador principal, que es una parte importante

en el proceso y no el segundo condensador que es solo la salida del agua de mar

Crecurso naturalD, otra limitaci&n seria el tiempo del proyecto, este tema es muy

e?tenso.

17



CAPÍTULO 2

DATOS GENERALES DE LA EMPRESA

11



2.1.- N&)(e & (#8+! s&%#"

)omisi&n @ederal de lectricidad C)@D es una empresa productiva del stado, la

cual se encarga de controlar, generar, transmitir y comerciali+ar energ0a elctrica

en todo "?ico. @ue %undada el 1! de agosto de 163 por el :obierno @ederal, y

sus o%icinas centrales se encuentran en la )iudad de "?ico.

12

9magen 1.- O%icinas centrales, )d. 4e "?ico.



2.2.- O(#!%(## 'e "# Te(&e":$(%# 'e M#!8#!%""&.

4iagrama 1.- Organigrama de los puestos en )@.

13

498))9G/ :/8A

)OO849/A)9G/4 P8O:8A"A4 AHO88O 4

/8:IA 4)O8

)89)O

498))9O/ 4OP8A)9O/

EJ498))9O/4

P8O:8A"A)9O/

:8/)9A 4)/8A

/E)OK)89)A

)OO849/A4O84 AO8

498))9G/ 4P8OL) 4

9/M89G/@9/A/)9A4A

:8/)9A 4

)O"E/9)A)9GO)9A

E/94A4 48PO/AJ

A4498))9O/ 4

"O48/9NA)9O/

498))9G/ 4@9/A/NA

498))9G/ 4 A4"9/98A)9O/

AJO:A4O:/8A 4 A

)O"99O/



2.3.- M%s%+!; <%s%+! P&"/$%#

"99O/

Prestar el servicio pFblico de energ0a elctrica con criterios de su%iciencia,

competitividad y sustentabilidad, comprometidos con la satis%acci&n de los

clientes, con el desarrollo del pa0s y con la preservaci&n del medio ambiente.

M99O/

er una empresa de energ0a, de las mejores en el sector elctrico a nivel mundial,

con presencia internacional, %ortale+a %inanciera e ingresos adicionales por

servicios relacionados con su capital intelectual e in%raestructura %0sica y comercial.

Ena empresa reconocida por su atenci&n al cliente, competitividad, transparencia,

calidad en el servicio, capacidad de su personal, vanguardia tecnol&gica y

aplicaci&n de criterios de desarrollo sustentable.

PO99)A

Proporcionar el servicio pFblico de energ0a elctrica y otros servicios relacionados

de acuerdo a los requerimientos de la sociedad con base en el desempeBo

competitivo de los procesos de la 4irecci&n de Operaci&n de mejora continua dela

e%iciencia del sistema integral de gesti&n con el compromiso de

@ormar y desarrollar el capital humano incluyendo la cultura de equidad de

gnero.

)ontrolar los riesgos, para prevenir lesiones y en%ermedades al personal y

daBos a las instalaciones. )umplir con la legislaci&n, reglamentaci&n y otros requisitos aplicables.

Prevenir la contaminaci&n y aprovechar de manera responsable los

recursos naturales.

1!



8eali+ar acciones sociales apoyadas en la innovaci&n y desarrollo

tecnol&gico.

2.4.- M#0#; u)%#%+!

Ce!$(#" Te(& E":$(%# =CTM> ?G(#". M#!ue" @"#(e8 M&(e!&

a )" :ral. "anuel <lvare+ "oreno se encarga de generar electricidad

mediante procesos trmicos se encuentra locali+ada a ! Qm. al sur del puerto de

"an+anillo en el stado de )olima. e ubica al sur de la aguna de )uyutl*n en

una %aja de terreno comprendido entre la laguna y el litoral del Ocano Pac0%ico, en

el jido de )ampos.

2.5.- Se(%%&sP(&'u$&s

1#

9magen 2.- Ebicaci&n de la planta, ejido de )ampos.



:enerar energ0a elctrica como resultado de una serie de trans%ormaciones de

energ0a que se reali+an en la central. a central debe contar con alguna %orma de

energ0a disponible, a partir de la cual, se inician todas las trans%ormacionesnecesarias hasta llegar %inalmente a la energ0a elctrica.

1'



CAPÍTULO 3

MARCO TEÓRICO

1



15



Una forma de energía disponi!e Transforma"iones de energía

Energía e!#"$ri"a

El objetivo es producir

3.1.- Ce!$(#"es 'e Ge!e(#%+!

Ena )entral de :eneraci&n es una instalaci&n completa con el objetivo de producir

energ0a elctrica.

@igura 1.- rans%ormaciones de nerg0a en una )entral de :eneraci&n

a energ0a elctrica se produce como resultado de una serie de trans%ormaciones

de energ0a C@ig. 1D. stas trans%ormaciones de energ0a se reali+an precisamentedentro de la )entral.

a )entral debe contar con alguna %orma de energ0a disponible, a partir de la cual,

se inician todas las trans%ormaciones necesarias hasta llegar %inalmente a la

energ0a elctrica.

16



3.2.-T%0&s 'e e!$(#"es 'e e!e(#%+!

?isten diversos tipos de centrales de generaci&n y la di%erencia entre dos tipos decentrales est* en la %orma que se encuentra la energ0a disponible y en las

trans%ormaciones que se deben e%ectuar. Por supuesto, el equipo y dispositivos

necesarios tambin son di%erentes segFn el tipo de central.

l tipo de central

os tipos m*s comunes son

Hidroelctricas

)ombusti&n interna

urbo gas

ermoelctricas

)iclo combinado

:eotrmicas

/ucleoelctricas

&licas

27

Ocurren dentro de la

L de las4epende de

nerg0a lctricarans%ormacionesde ener 0a

@orma de energ0adis onible

@igura 2.- )entral de :eneraci&n



3.3.-T(#!s&(#%&!es 'e e!e(/# e! '%e(e!$es $%0&s 'e e!$(#"es

21

rabajo mec*nico

urbina de vapor

nerg0a qu0micaalmacenada

)ombustible

nerg0a elctrica

:enerador elctrico

nerg0a trmica delvapor

nerg0a elctrica

:enerador elctrico

rabajo mec*nico

urbina de gas


)ombustible

nerg0a elctrica

:enerador elctrico

rabajo mec*nico

"otor combusti&n

interna

nerg0a lctrica

:enerador lctrico

nerg0a potencial delagua

Maso almacenado

rabajo mec*nico

@i ura 3.- )entral hidroelctrica

@igura !.- )entral combusti&n interna

@igura #.- )entral turbo gas

@igura '.- )entral :eocntrica



22

nerg0a calor0%ica

:enerador de vapor


)ombustible

nerg0a trmica

Ma or

nerg0a elctrica

:enerador elctrico

rabajo mec*nico

urbina de Ma or

nerg0a elctrica

:enerador elctrico II

rabajo mec*nico

nerg0a calor0%ica

:enerador de va or

nerg0a trmica

Ma or

rabajo mec*nico

urbina de gas

nerg0a calor0%icaCgases calientesD

scape

nerg0a elctrica

:enerador elctrico I


)ombustible

@igura .- )entral termoelctrica

@igura 5.- )entral de ciclo combinado



3.4.- Ce!$(#"es Te(&e":$(%#s

as trans%ormaciones de energ0a que se e%ectFan en este tipo de centrales,

observamos lo siguiente

a %uente de energ0a disponible es un combustible Ccombustible pesado, gas,

diesel, carb&n, etc.D. a energ0a se encuentra almacenada en el combustible

segFn su composici&n qu0mica y se libera haciendo que se produ+ca una reacci&n

qu0mica que en este caso, es la o?idaci&n del mismo.

Al producirse la combusti&n, ya se tiene la primera trans%ormaci&n de energ0a, es

decir, que la energ0a qu0mica del combustible se trans%orma en calor Cenerg0a

calor0%icaD en la %lama y en los gases calientes producto de la combusti&n. a

combusti&n se reali+a en el hogar de un generador de vapor.

i la energ0a calor0%ica de los gases se emplea para calentar agua y producir

vapor, se tiene otra trans%ormaci&n de energ0a. os gases ceden parte de su

energ0a al vapor, tenindose ahora vapor con mayor energ0a que llamaremos

trmica Cpara di%erenciar con el trmino de energ0a asignado a los gases

calientesD.

a energ0a del vapor se trans%orma en trabajo mec*nico en una turbina de vapor

con lo que se tiene otra trans%ormaci&n de energ0a. @inalmente, si la turbina est*

acoplada mec*nicamente a un generador elctrico, se tiene la Fltima

trans%ormaci&n de la energ0a y se llega al objetivo a producci&n de energ0a

elctrica.

23



odas las trans%ormaciones de energ0a citadas se e%ectFan dentro de una central

trmica que cuenta con el equipo para reali+arlas. stas trans%ormaciones hacen

que la central sea precisamente ermoelctrica y no de otro tipo.

3.4.1.- Eu%0& 0(%!%0#" 'e u!# e!$(#" Te(&e":$(%#

odo el equipo de una central termoelctrica es importante, pero de acuerdo a su

participaci&n directa en la obtenci&n del objetivo, as0 como por su tamaBo y costo,

se clasi%ica a los siguientes equipos principales C@igura 6D. C)@D

:enerador de vapor.

urbina.

)ondensador.

:enerador lctrico.

2!

@igura 6.- quipo principal de una central termoelctrica



3.4.2.- Eu%0& #u%"%#( 'e u!# C. T.

Al resto del equipo que participa directa o indirectamente en la obtenci&n del

objetivo Cproducci&n de energ0a elctricaD se le clasi%ica como equipo au?iliar.

?iste una gran variedad de equipo au?iliar, entre los que citamos

Jombas Mentiladores

?tractores )alentadores

n%riadores )ompresores yectores 4eareadores

anques tc.

3.4.3.- S%s$e#s 'e "u,& 'e u!# C. T.

e le llama istema de @lujo o simplemente ;istema= a un conjunto %ormado por

el equipo y tuber0as que manejan un %luido determinado, pudiendo ser, agua

destilada, de mar, de en%riamiento, vapor, gases, combustible o cualquier otro

requerido en la )entral.

os sistemas de %lujo pueden ser cerrados C%ormando un anilloD o abiertos.

os equipos principales y los au?iliares se integran para %ormar parte de los

sistemas de %lujo.

2#



Tu)e(/# &! &$(& "u%'&Pe($e!ee # &$(& s%s$e#

En mismo equipo puede pertenecer a varios sistemas, por ejemplo, el generador

de vapor pertenece al istema AireR:ases de )ombusti&n, al istema de

)ombustible, al de Mapori+aci&n y sobrecalentamiento y a otros m*s. egFn las

necesidades de cada central en particular, pueden tenerse diversos istemas.

ntre los principales istemas est*n

)ondensado Agua de alimentaci&n

Mapori+aci&n y sobrecalentamiento Mapor principal

CAguaRMaporD Mapor au?iliar

?tracciones y 4renajes )ombustible

AireR:ases de combusti&n Aceite de lubricaci&n y control

Aceite de sellos Mapor de sellos

:ases /2, )o2 y H2 n%riamiento principal

n%riamiento de au?iliares Agua desminerali+ada

4osi%icaci&n e inyecci&n de qu0micos An*lisis y muestreo

Agua de contra incendio Agua de servicios

Aire de instrumentos y de servicios Agua de circulaci&n tc.

ubricaci&n quipo au?iliar

2'

Eu%0&s $u)e(/#sse %!$e(#! 0#(#

&(#( u! s%s$e#

quipo quipo

quipoF(&!$e(# 'e" s%s$e#

Es$e eu%0&0e($e!ee # '&s

Tu)e(/# &! u! "u%'& 'e$e(%!#'&

@igura 17.- tuber0as y equipo que %orman un



3.4.4.- D%#(## e!e(#" 'e u!# Ce!$(#" Te(&e":$(%#

4iagrama general de una central termoelctrica incluyendo los sistemas

principales. ste diagrama solo es representativo de una central termoelctrica

t0pica y puede tener variaciones segFn cada central en particular.

A simple vista parece un diagrama complicado, pero en las secciones posteriores,

se hacen descripciones breves de los equipos y sistemas incluidos en este

diagrama, por lo que se aconseja consultar en %orma paralela al estudio de cada

equipo en particular, con el objeto de que el lector pueda saber en cualquier

momento, el punto en que se encuentra dentro del proceso completo.

2

@igura 11.- 4iagrama general de una central termoelctrica



:enerador de Mapor

1. conomi+ador

2. 4omo

3. ubos bajantes

!. Jombas agua de circulaci&n controlada

#. 4omo in%erior

'. ubos de generaci&n

. ubos elevadores

5. 4ispositivos de separaci&n aguaRvapor en el domo6. obrecalentador Cprimario, secundario, etc.D

11. 8ecalentador

urbina

17. urbina de alta presi&n y primer paso

12. urbina de presi&n intermedia C1, 2D

13. urbina de baja presi&n

1!. urbina de baja presi&n

1#. scape

)ondensador y sistema de condensado

1'. )ondensador

1. Po+o caliente

15. Jombas de condensado

16. Otros

27. Otros

21. )alentador de baja presi&n /o. 1



25



2!. )alentador de baja presi&n /o. !

2#. )alentador # C4eareadorD

istema agua de alimentaci&n2'. Jombas de agua de alimentaci&n

2. )alentador de alta presi&n /o. '

25. )alentador de alta presi&n /o.

istema de e?tracciones

?tracci&n a calentador /o.

' ?tracci&n a calentador /o. '# ?tracci&n a calentador /o. #

! ?tracci&n a calentador /o. !

3 ?tracci&n a calentador /o. 3



3.5 - EL CONDENSADOR

l vapor que sale por el escape de una turbina, dependiendo del diseBo de esta

Fltima, puede seguir dos caminos di%erentes

a. Esarse para otros procesos Cturbina sin condensaci&nD.

b. )ondensarse Cturbina con condensaci&nD.

n el caso de las centrales termoelctricas de la )omisi&n @ederal de lectricidad,

el vapor se condensa, lo que permite aprovechar m*s energ0a y recuperar el agua

para alimentarla de nuevo al generador de vapor.

26



a condensaci&n del vapor de escape, se e%ectFa en el condensador C%ig. 12D. a

condensaci&n es un proceso inverso a la ebullici&n.

l condensador, es una gran c*mara que se encuentra en la parte in%erior del

escape de la turbina. a c*mara est* atravesada por miles de tubos que por el

interior circula el agua necesaria para el en%riamiento del vapor.

l vapor al hacer contacto con los tubos %r0os se condensa, %orm*ndose gotas que

se precipitan a la parte in%erior del condensador.

l agua de en%riamiento se conoce como ;Agua de )irculaci&n= y la proporcionan

las bombas de agua de circulaci&n Cno con%undir con las bombas de circulaci&n

controlada del generador de vaporD, pudiendo ser, aguas negras tratadas, agua de

una laguna o del mar. e requieren grandes cantidades de agua de circulaci&n. l

agua de circulaci&n sale con mayor temperatura y se env0a a unas torres de

en%riamiento o se devuelve nuevamente a la laguna o al mar . C@igura 13D

37

@igura 12.- 4iagrama del condensador



a condensaci&n del vapor produce una presi&n de vac0o dentro del condensador

Cpresi&n in%erior a la atmos%ricaD. C@igura 1!D

31

@igura 13.- 4iagrama de bomba

@igura 1!.- 4iagrama del condensador de vapor



CAPÍTULO 4

DESARROLLO DEL PROYECTO DE ESTADÍA

32



4.1.- DESARROLLO DEL PROYECTO

n una planta termoelctrica, el %uncionamiento adecuado del sistema de

condensaci&n en el ciclo regenerativo desempeBa un papel de vital importancia,

es por ello que se hace necesario veri%icar continuamente los par*metros que

rigen a la operaci&n del condensador.

e considera al vac0o o presi&n absoluta si a travs de su control se lograra

disminuir en solamente 1S) la temperatura del vapor de escape, ello representar0aun decremento en consumo de calor por parte de la turbina de un 7.2#T

Cmanteniendo inalteradas el resto de las condicionesD. sto signi%ica que para un

mismo %lujo de vapor a travs de a turbina, la energ0a trans%ormada seria de un

7.2#T mayor.

4e lo que se menciona se deduce la importancia de poseer un vac0o apropiado y

una manera de lograrlo es manteniendo limpios los tubos del condensador, lo cualse re%leja en el %actor de limpie+a del mismo.

Para lograr la limpie+a del condensador e imprescindible basar el control en un

mtodo de c*lculo adecuado y con%iable.

4atos b*sicosos datos b*sicos se dividen en dos grupos

aD )aracter0sticas del condensador

• ipo de condensador • /umero de pasos CnpD• /umero de tubos en el condensador C/tD

33



• ongitud de los tubos• uper%icie de condensaci&n CD• 4i*metro y calibre de los tubos

bD Par*metros %0sicos adquiridos durante la prueba de lecturas

Para adquirir los datos que aparecen a continuaci&n se estabili+o la operaci&n de

la unidad generadora por espacio apro?imado de una hora y una carga del 5#T de

su valor nominal, Cesto no es absolutamente necesario, pero si es deseable %ijar la

carga de la unidad al nivel m*s alto que permitan las circunstanciasD.

os par*metros se tomaron a intervalos de 17 minutos, por una misma persona,

hasta recopilar 3 lecturas, las cuales %ueron promediadas.

)aja A

1 U 31.11 S)

2 U 35.6 S)

P1 U 1.377 QgV cm2

P2 U 7.63'1 QgV cm2

Pabs U 2.5! in Hg

U 5!6!.76

)aja J

1 U 31.#6 S)

3!



2 U 35.#5 S)

P1 U 1.'77 QgV cm2

P2 U 71.7#5 QgV cm2

Pabs U 2.5! in Hg

U 5!1.#7

4.2.- C#"u"& 'e" F#$&( 'e "%0%e8#.

4.2.1.- De$e(%!#%+! 'e "# $e0e(#$u(# 'e s#$u(#%+!; $s.

4e la tabla 1. CAne?osD.

a temperatura de saturaci&n correspondiente a una Pabs U 2.!5 inHg.s U 113.13 S@, tanto para A y J)onvirtiendo a S).

°C =° F −32

21.8 =

113.13−32

1.8 =45.07

sU !#.7S)

4.2.2.- C#"u"& 'e "# $e0e(#$u(# e'%# "&#(/$%#; $.

mU

(t 2−t 1)

loge(ts−t 1

ts−t 2)

)aja A

m U

(38.79−31.11)

loge(45.07−31.11

45.07−38.79) U

(7.68)

loge(13.96

6.28 ) U

7.68

.7983=9.62° C

loge 2.22=.7983



Cabla 2, Ane?osD

)aja J

m U

(38.588−31.59)

loge( 45.07−31.59

45.07−38.588) U

(6.998)

loge(13.46

6.482) U

6.998

.7320 =9.56 °C

loge 2.079=.7320

4.2.3- De$e(%!#%+! 'e" "u,& 'e #u# 'e %(u"#%+! # $(#:s'e" &!'e!s#'&( # $(#:s 'e" &!'e!s#'&( .

a ca0da de presi&n es P1 R P2

)aja A

P1 R P2 U 1.377 - .63'1 U .3'36 QgV cm2

)aja J

P1 R P2 U 11.'77 R 1.7#5 U ..#!27 QgV cm2

)onvirtiendo la ca0da de presi&n a %tH2O para poder entrar a la gr*%ica en @igura A3

CAne?osD.

)aja A.3'36W32.576 U 11.6! %tH2O

P1 R P2 U 11.6! %tH2O

)aja J



.#!27W32.576 U 1.5 %tH2O

P1 R P2 U 1.5 %tH2O

4e la gr*%ica se obtiene, para los valores de la caja A y J)aja A

MU #.235 %tVseg MU1.'7 mVseg

)aja J

MU #.2#1 %tVseg MU1.'7 mVseg

WW 32.576 %actor de conversi&n de QgV cm2

%tH2O

WW.37!5 %actor de conversi&n de %tVseg mVseg

Para determinar el %lujo, es necesario conocer el *rea de %lujo de agua, siendo los

tubos de 1= O.4 )alibre 15 JX:.

4i*metro interiorU .672 in

l radio interior, ri en cm ser*

riU.902∗2.54

2 U2.2910

2 U 1.1!##

riU 1.1!##cm

l *rea interior Csecci&n transversalD por tubo ser*

at =π ri2

at =(3.1416)(1.1455)2

at =3.1416¿ (1.3121 )=4.12cm2



at =4.12cm2

)alcular el *rea total de %lujo, At

At =at ∗ Ns

)aja A/sU 65!

AtU C!.12DC65!DU !733#

AtU !.733# m2

)aja J/sU 6'7

AtU C!.12DC6'7DU !723

AtU !.723 m2

)onociendo el *rea de %lujo y la velocidad, se puede calcular el %lujo de agua de

circulaci&n a travs del condensador, Xc.

Wc=v∗ At

)aja A

XcU C1.'7DC!.733#DU '.!!7 m3/seg

XcU '.!!7 m3/seg

)onvirtiendo a kg / Hr

Cdensidad del agua U1DXcU '.!!7C1777DC3'77D

XcU 23153775 kg / Hr

)aja J



XcU C1.'7DC!.723DU '.!!7 m3/seg

)onvirtiendo a kg / Hr

Cdensidad del agua U1DXcU '.!!7C1777DC3'77D

XcU 23153#3 kg / Hr

WW1777 para convertir m2

L$

WW3'77 para convertir 1/seg 1/ Hr

4.2.4.- C#"u"& 'e" &e%%e!$e (e#" 'e $(#!s%s%+! 'e #"&(; U(.

Ur=Wc( t 2−t 1)

S∗Tm

)aja A

Ur=23183008(38.79−31.11)

8494.09∗9.62

ErU 216.66 Kcal/ H ∗m2/° c

)aja J

Ur=23183537 (38.588−31.59)

8471.50∗9.56

ErU 277!.76 Kcal / H ∗m2/° c



4.2.5.- De$e(%!#%+! 'e" &e%%e!$e $e+(%& 'e $(#!s%s%+! 'e#"&(; s%! &((e%+!; u$.

4e la %igura /o. 1 CAne?osD para

)aja A, v U1.'7 m /seg

)aja J, v U1.'7 m /seg

ut U 2517 Kcal / H ∗m2/° c

4.2.6.- De$e(%!#%+! 'e "# e!$#"0%# 'e #0&(%8#%+! 'e #0&('e es#0e; s.

4e la tabla /o. 3, CAne?osD para ts U 113.13S@ en la columna h%g.

hs=1029.74 Btu/ Lb

)onversi&n al sistema mtrico

1726.!W.####'U #2.75

hs=572.08kcal /kg

W.####' %actor de conversi&n JtuVlb YcalVYg

4.2.9.- C#"u"& 'e "# #(# 'e" &!'e!s#'&(; C.



c=Wc(t 2−t 1)

hs

)aja A

c=23183008 (38.79−31.11 )

572.08

cU 311223.## kg / Hr

C =c

s

C =311223.55

8494.09

)U3'.'! kg / Hr /m2

)aja J

c=23183537 (38.588−31.59 )

572.08

cU 2536#.3! kg / Hr

C =c

s

C =283795.34

8494.09

)U33.#7 kg / Hr /m2

4.2..- De$e(%!#%+! 'e" #$&( 'e &((e%+! 0&( #(#; F.

4e la %igura /o.99,CAne?osD para

)aja A, ) U3'.'! kg / Hr /m2



)aja J, ) U 33.#7 kg / Hr /m2

@c

)aja A U .6'

)aja J U .6!

4.2.H- De$e(%!#%+! 'e" #$&( 'e &((e%+! 0&( $e0e(#$u(#;F$.

4e la %igura /o.3, para

)aja A, t1U 31.11

)aja J, t1U 31.#6

@t

)aja A U 1.7'2

)aja J U 1.7''

4.2.1.- CALCULO DEL COEFICIENTE TEÓRICO DE

TRASMISIÓN DE CALOR; CORREGIDO U$.

Ut =ut ∗ Fc∗ Ft

)aja A

Ut =(2810 )(.96)(1.062)

Ut =¿ 25'!.5#12 Kcal / H ∗m2/° c

)aja J

Ut =(2810 )(.94 )(1.066)

Ut =2815.7324 Kcal/ H ∗m2/° c



4.2.11.- CALCULO DEL FACTOR DE LIMPIEJA; F".

Fl=Ur

Ut ∗100

)aja A

Fl= 2179.99

2864.8512∗100

Fl=76.09

)aja J

Fl= 2004.09

2815.7324∗100

Fl=71.17



CAPÍTULO 5

CONCLUSIONES

n base al c*lculo del %actor de limpie+a que se reali+& se pudo concluir que el

condensador necesita una limpie+a m*s continua, estar checando los par*metros

continuamente, reali+ando el c*lculo del %actor de limpie+a para as0 evitar que los

tubos dentro del condensador lleguen a ensuciarse, causando un vac0o inapropiado y

un aumento de temperatura por parte de la turbina, disminuyendo la producci&n de

energ0a.

5.1.- RESULTADOS

Par*metros )aja A )aja J1 CS)D 31.11 31.#62 CS)D 35.6 35.#55



Pcon Cmm HgD '55 '55Pabs Cin HgD 2.5! 2.5!P1CQgVcm2D 1.377 1.'77P2 CQgVcm2D 7.63'1 1.7#5

5!6!.76 5!1.#7

s CScD 113.13 113.13s CS@D !#.7 !#.7m CS)D 6.'2 6.#'

P1 R P2 CQgVcm2D 7.3'36 7.#!27P1 R P2 C%tH2OD 11.6! 1.5

M C%tVsegD #.235 #.2#1M CmVsegD 1.'7 1.'7

ri CcmD 1.1!##! 1.1!##! At Ccm2D !.12 !.12

/s 65! 6'7 At Cm2D !.733# !.723

Xc Cm3VsegD '.!!7 '.!!7Xc CYgVHrD 231537735 23153#3

Er CYcalVHrWm2VS)D 216.66 277!.76ut CYcalVHrWm2VS)D 2517 2517

hs CJtuVbD 1726.! 1726.!hs CYcalVYgD #2.75 #2.75

) CQgVHrD 311223.## 2536#.3!) CYcalVHrVm2D 3'.'! 33.#7

@c 7.6' 7.6!@t 1.7'2 1.7''

Et CYcalVHrWm2VS)D 25'!.5#12 251#.32!@l CTD '.76 1.1

abla 1.- 8esultados del %actor de limpie+a

5.2 T(#)#,&s Fu$u(&s

8eali+ar un registro peri&dico del %actor de limpie+a, para que as0 se pueda

programar o controlar un sistema de limpie+a continua.

BIBLIOGRAFIA



ANEKOS

De%!%%&! 'e $e(%!&s !&e!"#$u(#



F&(u"#s Ge!e(#"es



F%u(# I. C&e%%e!$es $e+(%&s 'e $(#!s%s%+! 'e #"&( =s%! &((e%+!> e!u!%+! 'e "# e"&%'#' 'e "u,& 0#(# $u)&s 'e 1 'e '%7e$(& e$e(%&(.



T#)"# N&. 3.- Te0e(#$u(#s 'e s#$u(#%+!.

F%u(# II. G(#%# 0#(# &)$e!e( e" #$&( 0&( &((e%+! 0&( #(# e! u!%+! 'e"# #(# 'e #0&( e! u! &!'e!s#'&( 'e su0e(%%e.



F%u(# III. G(7%# 0#(# &)$e!e( e" #$&( 'e &((e%+! e! u!%+! 'e "#$e0e(#$u(# 'e" #u# 'e %(u"#%+! # "# e!$(#'# 'e u! &!'e!s#'&( 'esu0e(%%e.

Hindra de la Mora (1)

Documents

Transcript of Hindra de la Mora (1)