BME Ejemplo 1
Se utiliza vapor de agua para calentar 300 kg/h de agua de proceso a 5 atm, desde 50° C hasta 150° C, usando un intercambiador de calor de doble tubo aislado. Se dispone de vapor a 140 psia, saturado. El condensado se descarga en forma de líquido saturado a la misma presión. Calcúlese el flujo de vapor requerido.
ESQUEMA:
SOLUCIÓN:
Lo primero que se debe hacer es determinar si el agua caliente (a 150 °C) está líquida o en vapor, para lo cual se determina la temperatura de saturación correspondiente a la presión de 5 atm.
Usando las tablas d las propiedades termodinámicas de vapor de agua e interpolando se obtiene una temperatura de saturación de 152.34° C lo cual significa que el agua a esas condiciones se encuentra en estado líquido.
Entonces la ecuación del balance de energía puede plantearse así:
Considerando las masas, reemplazando valores y usando la capacidad calorífica del agua tomada de libro de principios elementales de los procesos químicos de Felder:
En lugar de emplear la capacidad calorífica del agua se pueden utilizar las tablas de propiedades termodinámicas del vapor de agua, así:
Balance de masa y energía en procesos de combustión 