UDELAR GENERADORES DE VAPOR FACULTAD DE INGENIERA Examen 1 agosto 2008

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EJERCICIO N 1

Se considera una caldera humotubular con la siguiente geometra:

Hogar: Dimetro =0,6m Largo = 5m

Primer paso: 65 tubos de 2 1/2 de dimetro y 5m de largo, en disposicin tresbolillo Segundo paso: 45 tubos de 2 1/2 de dimetro y 6m de largo, en

disposicin tresbolillo

El combustible que se quema es un fuel oil pesado con la siguiente composicin:

C = 84% H = 11% N = 1% S = 3% O = 1%

Su poder calorfico superior (Qps) es 10.400Kcal/kg. La combustin es completa con 11% de CO2 en humos. El aire se encuentra a 25C y la temperatura de ingreso del agua de alimentacin es de 80C.

Produce 4,5 ton/h de vapor saturado a 8 ata de presin.

a) Seleccionar de la tabla adjunta el ducto que se debera utilizar para fabricar la chimenea si se quiere que la velocidad de humos en el arranque de la chimenea sea de 20m/s.

T max. que resiste el material (C) Dimetro (m) 220 270 320

0,40 A1 B1 C1 0,50 A2 B2 C2 0,60 A3 B3 C3

b) Se cambia el combustible para gas natural (CH4 Qps = 9.300 kcal/Nm3). Calcular el exceso con que se debe quemar si se quiere mantener la temperatura de chimenea y la liberacin volumtrica de calor en el hogar (kcal/h m3).

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EJERCICIO N 2

Se estudia una caldera acuotubular con las siguientes caractersticas:

Hogar: e A = 50.2 m2

Sobrecalentador: Flujo contracorriente, U = 108 Kcal./m2hC.

Banco de Conveccin: Tubos de 2 1/2 disposicin en lnea Humos a 12 kg./m2s

Economizador: Flujo cruzado Tubos de 2 disposicin en tresbolillo Humos a 12 kg./m2s El agua varia su temperatura en 80 C.

La caldera se utilizar para generar 25 ton/h de vapor sobrecalentado a 28ata y 420 C. Se desea quemar un combustible lquido con la siguiente composicin:

C = 86% H = 10% N = 3% Ash = 1% (CO2)ORSAT=13.8%

El poder calorfico de dicho combustible es 10.400Kcal/kg.

1) Determinar las reas de intercambio

2) Se quiere determinar el exceso, manteniendo la temperatura de chimenea y el rendimiento de la caldera constantes, cuando se quema un segundo combustible liquido con la siguiente composicin:

C = 82% H = 8% O=5% N = 3% Ash = 2%

Su poder calorfico es 9.680Kcal/kg.