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Ingeniería de Operaciones II: Tarea N° 03 - Evaporador de Doble Efecto, Ejercicios de Ingeniería Térmica

Los presentes ejercicios son del curso de Ingeniería de Operaciones II

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 08/08/2021

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amanda-lucero-vertiz-zamora 🇵🇪

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA
AGROINDUSTRIAL
FILIAL VALLE JEQUETEPEQUE
TAREA N° 03
EXPERIENCIA CURRICULAR:
Ingeniería de Operaciones II
CICLO:
VII
DOCENTE:
Gómez Escobedo, Freddy
INTEGRANTES:
- Requejo Díaz, Juan Carlos
- Vertiz Zamora, Amanda Lucero
Guadalupe, 05 de Julio del 2021
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¡Descarga Ingeniería de Operaciones II: Tarea N° 03 - Evaporador de Doble Efecto y más Ejercicios en PDF de Ingeniería Térmica solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

FILIAL VALLE JEQUETEPEQUE

TAREA N° 03

EXPERIENCIA CURRICULAR:

Ingeniería de Operaciones II

CICLO:

VII

DOCENTE:

Gómez Escobedo, Freddy

INTEGRANTES:

  • Requejo Díaz, Juan Carlos
  • Vertiz Zamora, Amanda Lucero

Guadalupe, 05 de Julio del 2021

  1. Se concentra una disolución de salmuera desde 5 al 40% en peso. Para ello, se

alimentan 15000kg/h de la disolución diluida a un evaporador de doble efecto que opera

en contracorriente. El vapor vivo utilizado en el primer efecto es saturado de 2.5 atm,

manteniéndose la cámara de evaporación del segundo efecto a una presión de 0.20 atm.

Si la alimentación se encuentra a 22°C. Calcular:

a) Caudal de vapor vivo necesario y economía del sistema.

b) Área de calefacción de cada efecto.

Datos: Considerar que únicamente la solución de salmuera al 40% produce un aumento

ebulloscopio de 7°C.

El calor específico de la solución de salmuera puede calcularse mediante la expresión:

Cp. = 4.18-3.34X (kJ/Kg°C), siendo la “X” la fracción másica de la salmuera.

Los coeficientes globales de trasmisión de calor del primer y segundo efecto son 1860 y

1280 w/ (m2°C)

Datos:

F= 15000Kg/h

X

f

X

1

S= 2.5 atm

T

F

= 22 °C

F

L 2

S

v 1

v 2

v 1

s

L 1

Δe°C= 7°C

C

P

= 4.18-3.34x

P

II

= 0.2 atm

U

1

= 1860 w/m^2 °C

U

= 1280 w/m^2 °C

Valido para

alimentos

5 Características del vapor en el efecto II

P

II

= 0.2 atm = 20.26 Kpa

6 Calculo de la ≤ de diferencia útil de T°C ( ΣΔT)

ΣΔT = ΣΔ𝑇

1

  • ΣΔ𝑇

2

− ΣΔe

ΣΔT =

( 𝑇

𝑠

− 𝑇

1

)

  • (𝑇

1

−𝑇

2

) − ΣΔe

ΣΔT = 𝑇

𝑠

−𝑇

2

− ΣΔe

ΣΔT = ( 127. 8 − 60. 3 − 7 )°C

ΣΔT = 60 .5°C

7 Calculo de ΔT corregido

ΔT 1

= ΣΔT (

1

𝑣

1

1

𝑣

1

⁄ −

1

𝑣

2

)

ΔT

1

= 60. 5 °C (

1

1860

1

1860

⁄ −

1

1280

)

ΔT 1

= 24. 7 °C

ΔT

2

= ΣΔT (

1

𝑣

2

1

𝑣

2

⁄ −

1

𝑣

1

)

ΔT 2

= 60. 5 °C (

1

1280

1

1280

⁄ −

1

1860

)

ΔT

2

= 35. 8 °C

8 Calculo del punto de ebullición real de la solución

Efecto I:

1

𝑠 1

− ΔT

1 𝑐

Tablas: A-4.

2 0.26 Kpa

T°= 60.3 °C

h L

= 282.4 Kj/kg

h V

= 2610.1 Kj/kg

Efecto II:

2

𝑠 2

− ΔT

2 𝑐

2

1

1

) − ΔT

2 𝑐

2

9 Balance de Energía

T (°C) α (Kj/kg) Kj/kg

h(líquido) h(vapor)

Vapor al efecto I 127.8 2180.5 536.9 2717.

ΔT 1C 24.

Ebullición I

Calentamiento II

ΔT 2C 35.

Ebullición II

Vaporización al

condensador

Alimentación 22 No se toma de tablas ya

que existe un cp

Balance de energía I

2

𝑝𝑒

) + 𝑆(α

𝑠

1

1

1

𝑃𝐿

1

F (22°C)

L 2

S

(127.8 °C)

v 1

(103.1°C)

v 2

(60.3°C)

v 1

s

L 1

I

II