MQUINAS

TRMICAS

PROGRAMA DE FORMACIN REGULAR

MQUINAS TRMICAS EVALUACIN DE LA EFICIENCIA DE UN CALDERO 5to Ciclo

Mantenimiento de Maquinaria de Planta 2015-IINTEGRANTES:NOTA:

ALARCON ANCO, ALDO ANDRADE PORTILLO, CRISTIANAPAZA CEREZO, YANETH

APAZA LEN, MIGUEL

BUTRN CUAYLA, DARYL

GRUPO: A PROFESOR:CESAR VERA AREQUIPA PER2015

AST DEL LABORATORIO

OBJETIVO DEL ATS: Evitar riesgos en la ejecucin del laboratorio

Pasos basicos del trabajo a realizarRiesgo presente en cada pasoControl de riesgo

Ingresar al laboratorio con los EPPs requeridos

Identificacin del mdulo a trabajar.

Cerrar la vlvula de alimentacinde agua y salida de vapor del caldero.

Realizacin de la marca del nivel del tanque de petroleo en el visor del tanque de combustible

Luego de eso calibrar el presostato para que la caldera llegue a las 50 PSI. Realizacin de la medicion de la temperatura del agua de ingreso del caldero.

Encender el quemador del caldero.

Toma de datos

Apagar el quemador del caldero.

Realizacin de los clculos respectivos.

Realizacin de la limpieza del mdulo utilizado. Cadas de componentes del laboratorio / tropiezos

Tropiezos, cadas de los componentes del mdulo.

Riesgos elctricos

Riesgos elctricos

Datos erroneos

Tropiezos, cadas del material.

Al ingreso del laboratorio caminar cuidadosamente

Al realizar la identificacin del mdulo. sujete bien los componentes

Realizar con ciudado

Realizar con cuidado

Realizarlo con cuidado Realizar con cuidado, ya que sino podemos obtener datos erroneos

Realizar con cuidado

Toma de datos correctos sino podemos obtener datos erroneos.

Trabajar en grupo

Realizar con cuidado para no hacer caer los componente

1. OBJETIVOS DEL LABORATORIO Determinar el consumo de combustible de un caldero.

Determinar la eficiencia de un caldero.

2. FUNDAMENTO TERICOLa eficiencia de un caldero se determina por:

Qagua se halla para un sistema (puesto que la vlvula de salida de vapor de caldero estar cerrada).

Donde: u1 = uf a la temperatura de ingreso del agua al caldero.

v1 = vf a la temperatura de ingreso del agua al caldero.

uf y ufg se halla a p = pman de paro de caldera + patm de Arequipa.

vg se halla a p = pman de para de caldera + patm de Arequipa.

Densidad del combustible diesel2 = 820 kg/m3Poder calrico del combustible diesel2 = 32600 kJ/kg

H = diferencia de altural inicial y final en el visor de tanque de combustible.

d = dimetro del tanque

Lc = longuitud de circunferencia del tanque 3. MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR 3.1. Un caldero

3.2. Un termmetro

3.3. Flexmetro

3.4. Destonillador plano

3.5. Tablas de vapor 4. PROCEDIMIENTO 4.1. Datos del calderoVolumen de agua 0.2424m^3

Volumen de vapor 0.0733 m^3

4.2. Cierre la vlvula de alimentacin de agua y salida de vapor del caldero.

4.3. Maruqe el nivel del petrleo en el visor del tanque de combustible.

4.4. Calibre el presostato para que la caldera pare aproximadamente en 50 PSI.

4.5. Mida la temperatura del agua de ingreso al caldero.

4.6. Encienda el quemador del caldero.

4.7. Cuando se apague el quemador, haga la lectura de la presin menomtrica de paro mida el H en el visro de nivel del tanque de combustible. 4.8. Haga los clculos respectivos para la eficiencia del caldero. 5. RESULTADOSRegistro de datos tomados en la experimentacin Variable medida o calculadaUnidadMagnitud

Temperatura del agua de ingreso al calderoC23

Presion manomtrica de para del calderoPSI50

Permetro del tanque de combustible (Lc)Cm125.66

Variacin del nivel de combustible (H)Cm4.5

rea transversal del tanqueCm^21256.63

Volumen del combustible consumidoCm^35654.83

Masa del combustible consumidoKg4.63

Densidad del combustibleKg / m^3820

Volumen especfico del combustibleM^3/kg1.2213*10^-3

Energa interna inicial del agua en el calderokJ/kg96.51

Energa interna final del agua en el calderokJ/kg616.78

Vol. Especfico inicial del agua de calderom^3/kg1.0024 *10^-3

Masa de agua en el calderokg241.819

Calidad de vaporAdimensional6.988 *10^-4

Calor entregado por el combustiblekJ150938

Calor absorbido por el aguakJ125811.17

Eficiencia del caldero%83.3

Realizar un esquema (de la instalacin) y los clculos necesarios para determinar la eficiencia trmica del intercambiador de calor.

Permetro del tanque de combustible (Lc)

rea transversal del tanque

Volumen de combustible consumido

Masa del combustible consumido

Volumen especfico del combustible

Energa interna inicial de agua en el caldero.

Nota: la energa interna es igual a la energa del fluido, es decir que u1= uf (estos datos se sacan de tablas, entramos con la temperatura inicial (23), al igual que la v1 = vf.

Figura 1. Tabla de termodinmicaNota: ahora vamos a ingresar a tablas con la presin, pero la presin que se debe de entrar es la presin manomtrica + la presin de Arequipa.

+12.615

Figura 4 tabla termodinmica, como no se tiene el valor de 4.59 bar tenemos que interpolar algunos valores para que podamos hallar todo lo dems.

Hallar la calidad X

Energa interna final de agua en el caldero

Calor entregado por el combustible

Calor absorbido por el agua

Eficiencia del caldero

Figura 5 Placa Del Caldero.

Figura 6 Caldero Vertical

6. ANLISIS DE RESULTADOS El siguiente cuestionario contribuir con el anlisis de los resultados para posteriormente definir sus conclusiones sobre la experiencia desarrollada.

6.1. De qu depende la eficiencia de los calderos?

Depende del calor de la combustin, que es transferido al agua mientras ms energa se transfiera ms eficiente ser.6.2. Qu medidas tomara Ud. Para mejorar la eficiencia en un caldero?Realizar un precalentamiento al agua que ingresa al caldero.

6.3. En qu unidades se mide la capacidad de los calderos?

Se mide en BTU

6.4. Con qu tipo de instrumento se puede medir el caudal de agua y combustible en los calderos?

Con un caudalmetro

6.5. Qu tipo de calor se aporta al agua para que se convierta en vapor de un caldero?

Se da en calor latente de vaporizacin

6.6. Cules son las prdidas de calor en la combustin de un caldero?

Se pierde calor en los gases de escape.

7. CONCLUSIONES Primera, la eficiencia de un caldero depende del consumo del combustible, as mismo influye la temperatura del agua que ingresa (no debe ser muy fra). Segunda, se deduce de la frmula de Qa, que el poder calorfico, caracterstica inherente del combustible, es la capacidad de entregar calor tras la reaccin de combustin, por lo que si se tienen combustibles con caractersticas qumicas ms favorables , se mejorara la eficiencia. Teniendo muy en cuenta la economa, el costo de produccin de vapor. Tercera, la calidad en el caldero estudiado es muy baja, una gran cantidad de agua sobrepasa en volumen al de vapor, esto ocasiona que la energa interna final sea ms baja, por lo que se reduce el calor entregado al agua. Cuarta, debido a la tecnologa de los materiales en la actualidad es posible realizar este tipo de procesos y beneficiarnos, pero adems es la falta de materiales resistentes la que impide que pueda desarrollarse calderos con mucha mayor eficiencia. Quinta, los gases de escape del caldero son un foco de energa perdida, ya que estos se expelen con altas temperaturas, de disear una forma de transmisin total del calor de los gases de escape al caldero, se lograran mayores eficiencias. a

c

b

a : Medidor del nivel de agua en el interior del caldero, la boya enciende el caldero gracias a las ampollas de mercurio

b : Quemador, proporciona la energa calorfica del combustible transformndola en energa trmica.

c : Alimentacin de combustible, tubera que proporciona el combustible al quemador.