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Hoja1 3-b b) El carbón entra a 25 ºC, el aire a una temperatura de 90 ºC y con una humedad relativa de 25%. Los humos salen a 300 °C y 1 atm. Si el exceso de aire cambia desde un 30 hasta 100%, grafique la variación del rendimiento de la combustión y la temperatura de la llama en función del exceso. Componente Porcentaje % Base seca Base de calculo 100 kg comb C 70.0% 75.3% 70 S 5.0% 5.4% 5 O 2.0% 2.2% 2 Temp n2 co aire o2 h20 co2 so2 so3 N 4.0% 4.3% 4 100 0.249 0.25 0.241 0.221 0.449 0.21 0.154 0.161 H 12.0% 12.9% 12 120.00 0.2492 0.2502 0.2412 0.2252 0.45 0.212 0.1552 0.1632 H2O 7.0% 7 200 0.25 0.251 0.242 0.242 0.454 0.22 0.16 0.172 Cenizas 0.0% 0 Dif 100 0.001 0.001 0.001 0.021 0.005 0.01 0.006 0.011 Verificacion 100% 100% Dif 20.00 0.0002 0.0002 0.0002 0.0042 0.001 0.002 0.0012 0.0022 H relativa 0% T aire 25.00 °c T combustible 25.00 °c T salida humos 120.00 °c Ecuacion de Dubbel para el poder calorifico inferior en solidos y liquidos Considerando los simbolos como (kg/100 kg de comb) exceso 60% Pci 8806 Kcal/kg comb Cantidad de oxigeno requerido Wox 2.86 kg ox/Kg comb Cantidad minima de aire Waire min 12.3232758621 Kg aire/kg comb Vaire min a t ent 10.3838472057 m3/kg comb Vaire min a 0°C 9.5127190844 m3/kg comb Vaire humedo min 9.5127190844 Cantidad de aire seco con exceso Waire 19.7172413793 Kg aire/kg comb V aire seco 16.6141555291 m3/kg comb Calculos para aire humedo Pvap/Pairesec 0.03255 f 1 Waire humedo 19.7172413793 Kg aire/kg comb Vaf a t entrada 16.6141555291 m3 aire/kg comb Volumen gases Vgf a 0°c 16.021 m3 gases/kg comb Coeficiente de dilatacion termica k =1+0,003663t k salida 1.43956 Vgf a 120ªc 23.06 m3 gases/kg comb Volumen individuales gases m3/kg comb Cps(Kcal/m3ºC) Porcentaje sobre el total de gases vol Kg/kg comb Cp 120° kcal/kg°c Pesos molares Densidades(kg/m3) CO2 1.30 0.4166890021 8% 2.569 0.212 44 1.9655141606 2.5590994371 SO2 0.03 0.4437058876 0% 0.1 0.1552 64 2.8589296882 0.0972036094 H2O 1.43 0.3618332887 9% 1.15 ENZO: ENZO: H*9+H2O en combustible+ Agua presente en el aire humedo 0.45 18 0.8040739748 1.1504690432 O2 1.20 0.3219154829 7% 1.7154 ENZO: ENZO: Oxigeno presente en aire de exceso 0.2252 32 1.4294648441 1.7133602854 N2 12.06 0.3116948093 75% 15.1828413793 0.2492 28 1.2507817386 15.0795208539 Vgf a 0°c 16.02 100% 20.7172413793 Volumenes corregidos m3/kg comb Cps(Kcal/m3ºC) Porcentaje sobre el total de gases Kg/kg comb Cp 120° kcal/kg°c Pesos molares Densidades(kg/m3) CO2 1.87 0.289455719 8% 2.569 0.212 44 1.365357165 2.5590986557 SO2 0.05 0.3082231738 0% 0.1 0.1552 64 1.9859740582 0.0972035797 H2O 2.06 0.2513498417 9% 1.15 0.45 18 0.5585552039 1.1504686919 O2 1.73 0.223620679 7% 1.7154 0.2252 32 0.9929870291 1.7133597622 N2 17.36 0.2165208217 75% 15.1828413793 0.2492 28 0.8688636505 15.0795162495 Vgf a t salida 23.06 100% 20.7172413793 Calores sensibles gases de escape ∑Wgi*Cpgi 5.2475201517 Q Kcal/kg comb CO2 51.5402469267 SO2 1.4331695794 H2O 49.1825365772 O2 36.6556187527 N2 356.9924676904 Q tot gases 495.8040395264 Datos necesarios para rendimiento y Tllama Waire 19.7172413793 Kg aire/kg comb Tref 25 ºC Tentrada aire 25 ºC ENZO: ENZO: De psicrome ENZO: ENZO: H*9+H2O en combustible+ Agua presente en el aire humedo ENZO: ENZO: Oxigeno presente en aire de exceso Kcal/kgºC Q ingresado 8806 kcal/kg comb Perdidas 6% Rendimiento 94% ∑Wgi*Cpgi 5.2475201517 Kcal/°c exceso Q tot gases kcal/kg comb Q ingresado Rendimiento Tllama ºC Tllama 1703.1259995937 ºC 30% 495.8040395264 8806 94% 1703.1259995937 40% 1209.0604620728 7863.5952753323 85% 1718.1255554193 50% 1288.5511735414 7884.4520807132 84% 1617.4268083758 60% 1368.04188501 7905.3088860941 83% 1528.4791303702 70% 1447.5325964786 7926.165691475 82% 1449.3389808759 80% 1527.0233079472 7947.0224968558 81% 1378.4690215232 90% 1606.5140194158 7967.8793022367 80% 1314.6372647268 100% 1686.0047308844 7988.7361076176 79% 1256.8448479899 Tllama ºC 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1703.1259995936712 1718.1255554193015 1617.4268083757793 1528.4791303701566 1449.3389808759246 1378.4690215232483 1314.6372647268367 1256.8448479899139 Rendimiento 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.94369702026727698 0.84624584306042194 0.83657061259926957 0.82694643501957987 0.81737290730176382 0.80784963065710069 0.79837621047236429 0.78895225625531595 Hoja2 2- Determine el diámetro de las cañerías para la siguiente red de GN. Considerar igual longitud desde el servicio hasta la cañería soterrada hacia fábrica de la Figura 1 del ejercicio 1. Rend 85% Condiciones de operación Caso (a) Caso (b) Presión máxima de suministro 10 bar 20 bar Presión mínima de suministro 4 ENZO: ENZO: usamos esta en el diametro, puedo asumir todo el caudal en estas diferencias de presion bar 10 bar Presión regulada 2 bar 1.5 bar Caudal a transportar 900 TRAMO CAUDAL (m3/h) Longitud (m) P1 bar M. P2 bar M. P12-P22 (abs) DIAMETRO (mm) Velocidad (m/s) Real Cálculo Calculado Adoptado DP S-B 900 4 ENZO: ENZO: de punto anterior 19 4 ENZO: ENZO: presion minima de suministro 3.9152316991 0.8404973437 46.8232634488 ENZO: ENZO: utilizamos presion absoluta 51 25.7197814587 ENZO: ENZO: utilizamos presion absoluta de la presion 2 de salida 2% ENZO: ENZO: menor a 10, tramo entre valvula de bloqueo de servicio y reguladores primarios Reguladora 3.9152316991 2 R-B 900 20 26 2 1.9299559213 0.4153582994 60.4485731842 63 28.2754441414 4% Accesorios Tramo S-B Cantidad Factor Diametro Total (m) Codo a 90° 3 0.03 51 4.59 T a traves ENZO: ENZO: Manometro 1 0.02 51 1.02 T a 90 1 0.06 51 3.06 Reduccion 0.01 51 0 Valvulas 3 0.1 51 15.3 TOTAL 15 Accesorios Tramo R-B Cantidad Factor Diametro Total (m) Codo a 90° 8 0.03 63 15.12 T a traves ENZO: ENZO: Manometro ENZO: ENZO: de punto anterior ENZO: ENZO: presion minima de suministro ENZO: ENZO: Manometro ENZO: ENZO: utilizamos presion absoluta ENZO: ENZO: utilizamos presion absoluta de la presion 2 de salida ENZO: ENZO: menor a 10, tramo entre valvula de bloqueo de servicio y reguladores primarios 2 0.02 63 2.52 T a 90 1 0.06 63 3.78 Reduccion 0.01 63 0 Valvulas 4 0.1 63 25.2 TOTAL 6
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