Termodinamica

REPÚBLICA DE VENEZUELA

MINISTERIO DE EDUCACIÓN, CULTURA Y DEPORTES

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA:

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO : “LUIS CABALLERO MEJÍAS”

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

CÁTEDRA: LABORATORIO DE TERMODINAMICA

CARACAS

Prof , Raúl Alvarado. Alumnos;

Javier Terán Exp. 2008103034

Luis López Exp. 200510106

Alejandro Álvarez Exp. 200520008

Jesús colmenares Exp 200520010

CARACAS, 05/11/2012

ÍNDICE

ÍNDICE 2

INTRODUCCIÓN 3

OBJETIVOS 4

Objetivo General 4

Objetivos Específicos 4

MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………………….. 5

Maquina de vapor…………………………………………………………………………………………...5

Historia…………………………………………………………………………………………………….. 5

Máquinas de vapor modernas 7

BANCO DE VAPOr………………………………………………………………………………………………..10

Fincionamiento del equipo……….…………………………..………………………………………11

Vapor de aqua………………………………………………………………………………………………..11

EQUIPOS UTILIZADOS………………………………………………………..……………………………...12

PLAN DE ANÁLISIS DE DATOS 15

RESULATADO……………………………………………………………………………………………………16

ANALISIS DE RESULTADOS………………………………………………………………………………19

CONCLUSION……………………………………………………………………………………………………..20

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………21

INTRODUCCIÓN

Este informe esta hecho con la principal finalidad de dar a entender a los demás y al autor mismo la importancia que tiene el saber todo lo relacionado con el Banco de Vapor como concepto, características, elementos que lo componen, funcionamiento, uso, entre otros.

Como es bien sabido, el Vapor de agua es agua en estado gaseoso que se emplea para generar energía y en muchos procesos industriales. Esto hace que las técnicas de generación y uso del vapor de agua sean componentes importantes de la ingeniería tecnológica. La producción de electricidad depende en gran medida de la generación de vapor, para lo que el calor puede provenir de la combustión de carbón o gas, o de la fisión nuclear de uranio. El vapor de agua también se sigue usando mucho para la calefacción de edificios, y sirve para propulsar a la mayoría de los barcos comerciales del mundo.

En esta práctica de laboratorio se pretenderá conocer el Banco de Vapor, el cual permite Titular el Vapor de Agua generado por una Caldera, y subsecuentemente el conocimiento de la calidad del vapor generado con sus respectivas pérdidas de calor, para lo cual se necesitó justificar teóricamente los Datos Obtenidos experimentalmente, para luego finalizar con las Conclusiones propias que el escritor consideró necesarias para llevar a cabo los Objetivos planteados en este informe.

OBJETIVOS

Objetivo General

Conocer las técnicas, importancia de estudio y utilidad de un Banco de Vapor para la obtención de titulo o calidad de un vapor de agua generado por una Caldera, a través de la aplicación de la Primera Ley de la Termodinámica

Objetivos Específicos

 Calcular las Pérdidas de Calor Teóricas ocurridas en las tuberías, la Calidad del Vapor de Agua y la Masa del Líquido en las distintas partes del Banco de Vapor.

 Familiarizar al estudiante con los diferentes equipos existentes en un banco de vapor didáctico, tal como: la caldera, el calorímetro de separación, el condensador, entre otros que se encargan del cambio de fase del agua.

Banco de Vapor

Es un tipo de Máquina de Vapor diseñada para ser utilizada en Laboratorios de prueba pedagógicos que simula el recorrido del Vapor de Agua desde su formación en una caldera hasta su cambio de estado nuevamente líquido como en Condiciones Normales de presión y temperatura en la cual se encuentra inicialmente cuando el Banco la toma del Tanque.

FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO

El agua en CN (Condiciones Normales: P y T ambiente, P= 1 bar y T= 25º C) pasa hacia la Caldera por medio de la acción de la Bomba Centrífuga, ya una vez en la Caldera la cual posee una resistencia de 6 kW que calienta el flujo hasta alcanzar una Pmáx de 2.76 bar, en donde se produce el cambio de fase de líquido a vapor. Luego pasa al Calorímetro de Separación, el cual tiene como función separar el agua en los estados en que ésta se encuentra, la parte líquida baja por gravedad y el vapor pasa a través de una Válvula de Estrangulamiento graduable, la cual hace que el vapor pase de una presión alta a una presión baja. De seguida, el vapor es recolectado en un Recipiente Niquelado, que reduce las pérdidas de calor por radiación. Finalmente, el Vapor pasa a un dispositivo al cual se le llama Condensador, que tiene un serpentín sumergido de agua a CN, que intercambia el calor del vapor para pasarlo a estado líquido y así poder realizar las mediciones correspondientes.

Vapor de Agua

Agua en estado gaseoso, que se emplea para generar energía y en muchos procesos industriales. Esto hace que las técnicas de generación y uso del vapor de agua sean componentes importantes de la ingeniería tecnológica. La producción de electricidad depende en gran medida de la generación de vapor, para lo que el calor puede provenir de la combustión de carbón o gas, o de la fisión nuclear de uranio. El vapor de agua también se sigue usando mucho para la calefacción de edificios, y sirve para propulsar a la mayoría de los barcos comerciales del mundo.

El vapor de agua puro es un gas invisible. Con frecuencia, no obstante, cuando el agua hierve, el vapor arrastra minúsculas gotas de agua, y puede verse la mezcla blanquecina resultante. Un efecto similar tiene lugar cuando se expulsa vapor de agua seco a la atmósfera, más fría. Parte del vapor se enfría y se condensa formando las familiares nubes blancas que se ven cuando hierve una cazuela en la cocina. En estos casos se dice que el vapor está húmedo.

Cuando el vapor se encuentra exactamente en el punto de ebullición que corresponde a la presión existente se lo denomina vapor saturado. Si se calienta el vapor por encima de esta temperatura se produce el llamado vapor sobrecalentado. El sobrecalentamiento también se produce cuando se comprime el vapor saturado o se estrangula haciéndolo pasar por una válvula situada entre un recipiente de alta presión y otro de baja presión. El estrangulamiento hace que la temperatura del vapor caiga ligeramente, pero a pesar de ello su temperatura es superior a la del vapor saturado a la presión correspondiente. En los sistemas modernos de generación de energía eléctrica suele emplearse vapor en este estado sobrecalentado.

EQUIPOS UTILIZADOS

1. Calderas

2. Barcos a vapor

3. Centrales Termoeléctricas

4. Transporte terrestre

5. Torres de enfriamiento

6. Baños de vapor

7. Maquina de vapor

8. Calefacción, Refrigeración y Aire acondicionado

9. Cámaras de niebla

10. Compresores

11. Fabricación de gas de agua

12. Invernaderos

13. Tecnología alimentaría

14. Turbinas de vapor

15. Extracción de petróleo

Un ejemplo de aplicación de un Banco de Vapor es en una Central Carbo-Eléctrica, tal como se muestra en el círculo rojo de la Figura:

Caldera

Dispositivo utilizado para calentar agua o generar vapor a una presión superior a la atmosférica. Las calderas se componen de un compartimiento donde se consume el combustible (o electricidad) y otro donde el agua se convierte en vapor.

Calderas de Tubos de

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