Problemas de ingeniería

Un aceite lubricante fluye a través de una tubería de acero de 5” Cédula 40, con un gasto de 300 gal/minuto. El tubo tiene un medidor de orificio estándar de bordes agudos de 3.5”, es cual está conectado a un manómetro de Hg. A la temperatura del fluido, el aceite tiene un peso específico de 0.87 y una viscosidad de 15 cp. Si el tubo de manómetro se inclina a un ángulo de 30° con la horizontal. ¿Cuál será la lectura manométrica en la rama inclinada?

Un manómetro de Hg en U se utiliza para medir la caída de presión en un tramo de tubería de acero comercial de 2” de diámetro nominal. Por la tubería circula agua a 20oC. La lectura del manómetro es de 120 mm de Hg. ¿Cuál es la caída de presión en kPa? Si el manómetro se inclina 30o respecto al eje horizontal, ¿Cuál será la lectura para la misma caída de presión?

En la tubería del problema 1 se encuentra una válvula de asiento abierta. El flujo de agua es de 150 L/min. La lectura en un manómetro de Hg en U instalado entre la entrada y salida de la válvula es de 30 mm de Hg. ¿Cuál es la velocidad del agua en la tubería? ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento experimental para esta válvula?

Se bombean 20 m3/h de benceno (densidad = 850 kg/m3 a 25oC) desde un depósito a la presión atmosférica hasta la entrada en la parte superior de un reactor que se encuentra a 6 psig y 20 m sobre el nivel del líquido en el depósito. Las características de la tubería son las siguientes: 50 m de longitud, diámetro de 2” cédula 40, embocadura ordinaria, con 1 válvula de retención, 1 válvula de compuerta, 1 válvula de asiento y 5 codos de 90o. Utilizando los métodos de Longitud Equivalente y Coeficientes de fricción. Calcula el costo anual de operación si el sistema ha de operar todos los días del año. El costo de la energía eléctrica es de 0.25 pesos por kw-h. Considera que la eficiencia de la bomba es de 60%.

Para el sistema descrito en el problema 3, ¿cuál es la altura máxima a la que se puede colocar la bomba si se desea un valor mínimo de NPSH de 3m? La longitud horizontal de línea de succión es de 5m y tiene una válvula de retención y dos codos de 90o. Considera que la Pv del benceno a 25oC es de 50 mm de Hg.

Se necesitan bombear 4 m3/h de agua a procedente de un intercambiador de calor a 45oC y a una presión de 8 PSIG hasta la entrada en la parte superior de una torre de enfriamiento a 20 m sobre el nivel del intercambiador. La tubería es de acero galvanizado de 1” cédula 40, la embocadura es ordinaria. La tubería tiene 2 válvulas de retención, 1 válvula de compuerta, 1 válvula de asiento y 6 codos de 90o. Usando cualquiera de los dos métodos vistos en clase, calcula la energía a suministrar al sistema en J/kg. Calcula la potencia necesaria de la bomba en kW si su eficiencia es del 70%. Calcula el costo de bombeo anual si el Kw-h cuesta 2.80 pesos. El sistema opera 24 horas 340

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