INFORME DE LABORATORIO No

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

INFORME DE LABORATORIO No. 2

1. TEMA: CALDEROS Y CALORIMETROS

2. OBJETIVOS GENERALES Familiarizarnos con la simbologa de las tuberas

Reconocer las diferentes maquinas con las que cuenta el laboratorio.

Aplicar los conocimientos adquiridos en clase.

3. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Evaluar la calidad de vapor producido por el caldero.

Reconocer los equipos y tcnicas para la obtencin de los datos.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4.1 CALORIMETRO DE ESTRANGULACION

Abrir vlvula de paso a los calormetros

Cerrar vlvula de paso al calormetro de separacin

Abrir vlvula de paso al calormetro de estrangulacin

Tomar medidas de:

-Presin y temperatura de entrada a los calormetros

-Presin y temperatura del calormetro de estrangulacin

-Temperatura de entrada y salida en el condensador

-Volumen del condensado

4.2 CALORIMETRO DE ESTRANGULACIN Y SEPARACION

Abrir vlvula de paso a los calormetros

Cerrar vlvula de paso exclusivo al calormetro de estrangulacin

Abrir vlvula de paso al calormetro de estrangulacin y el de separacin

Tomar medidas de:

-Presin y temperatura de entrada a los calormetros

-Presin y temperatura del calormetro de estrangulacin

-Temperatura de entrada y salida en el condensador

-Volumen del condensado

5. CONCEPTOS PREVIOS

Calormetros:

La determinacin del ttulo de un vapor

La sequedad calidad de un vapor de agua saturada se determina por medio de calormetros especiales. Los tipos de calormetros ms corrientes son: el de separacin, el de estrangulacin recalentamiento y el de mezcla. Cuando el ttulo del vapor es bajo y cuando el grado de exactitud de la determinacin ha de ser elevado se utilizan calormetros en los que se combinan las caractersticas de los tipos mencionados.

En todas las determinaciones del ttulo de un vapor el calormetro debe estar aislado trmicamente y, por otra parte, la muestra de vapor tomada debe ser representativa del vapor cuyo ttulo se trata de determinar.

Calormetros de separacin:

Los calormetros del tipo de separacin se basan en separar la humedad del vapor hmedo que entra en el aparato. En este caso es necesario medir el peso de la humedad recogida en forma de agua y el peso del vapor seco que sale del calormetro. Estos calormetros se utilizan para determinar el ttulo de vapores de agua muy hmedos y de los de baja presin.

Calormetros de estrangulacin:

Los calormetros del tipo de estrangulacin se basan en que si el vapor se estrangula y a continuacin se expansiona sin realizar trabajo sin prdida de calor, la energa total del vapor permanece invariable. Las prdidas por radiacin deben reducirse a un mnimo, y para ello, el calormetro y el conducto de unin a la tubera de vapor han de estar completamente aislados trmicamente. Para saber la presin inicial del vapor es preciso servirse de un manmetro. El vapor, finalmente, se escapa libremente a la atmsfera.

En el supuesto de que la energa total del vapor permanezca invariable en la expansin y la humedad del mismo no sea excesiva, se evaporar, y el vapor en el lado de baja presin del calormetro quedar recalentado a la presin que all exista.

En esta experiencia de laboratorio de termodinmica, se ha de determinar el ttulo de vapor de agua o calidad de vapor, generado por un caldero de vapor. Se utilizaron calormetros de uso ms corriente, de separacin y de estrangulacin.

Los calormetros de estrangulacin que si el vapor se estrangula y a continuacin se expande sin realizar trabajo o sin perdida de calor , la energa del vapor permanece constante. Las perdidas por conveccin con el medio circundante deben reducirse a un mnimo, para ello el calormetro y el conducto de unin con la caera de vapor han de estar aislados trmicamente.

Cuando el titulo de vapor es muy bajo y la exactitud de la determinacin ha de ser muy alto se utilizan calormetros que combinan las propiedades de calormetros de separacin y estrangulacin.

6. CUADRO DE DATOS

Estrangulacin

No.TiempoPINICIALPESTRANGULACONTINICIALTESTRANGULACIONTCOND-ENTRADATCOND-SALIDATCONDENSADORVCONDENSADO

[min.][bar][bar][C][C][C][C][C][cm3]

1185018394203022155

217,57018096203127152

317,29018097203332175

417,611018297,5203536185

518,213017998203640200

Separacin y Estrangulacin

No.TiempoPINICIALPESTRANG.TINICIALTESTRANG.TCOND-ENTRADATCOND-SALIDATCONDENSADORVCONDENSADOVHUMEDO

[min.][bar][bar][C][C][C][C][C][cm3][cm3]

117,250182942021251224

217,6701811082030261358

318,190180982029,5281908

417,6110182982034321758

517,71301801162035371958

7. EJEMPLO DE CALCULOS

8. ANLISIS

9. CONCLUSIONES

En esta experiencia de laboratorio de termodinmica, se ha de determinar el ttulo de vapor de agua o calidad de vapor, generado por un caldero de vapor. Se utilizaron calormetros de uso ms corriente, de separacin y de estrangulacin.

Cuando el titulo de vapor es muy bajo y la exactitud de la determinacin ha de ser muy alto se utilizan calormetros que combinan las propiedades de calormetros de separacin y estrangulacin.

Para realizar la practica usando el calormetro de separacin se ha de tener necesariamente al menos dos medidas mas a parte de las variables que intervienen en el caso de estrangulacin y esto incide para que los calormetros entreguen ttulos distintos.

Las masas pueden presentar dispersin, ya por un error de lectura, as que como que cierta parte de la masa escapa de la probeta antes de ser medida finalmente producto de la transformacin de un volumen a su masa mediante su densidad. Adems se han supuesto volmenes de control externamente adiabatico, pudiendo existir cierta perdida de calor, siendo esta mayor en el calormetro de separacin, ya que existe un gradiente de temperatura entra el agua a la probeta y el vapor de la lnea .

Tericamente la caldera debiera entregar vapor sobrecalentador ( X=100%), pero experimentalmente se observara que no es as ,sino que son valores cercanos al terico, esto es producto de las perdidas de carga que tiene el sistema, as como de las pequeas perdidas calricas de este.

El poder determinar el titulo del vapor que entrega la caldera, resulta importante la considerar un conjunto de elementos que han de ser alimentados con el vapor de esta, como es el caso de una turbina, que en la situacin de nuestra caldera, justificara o no la necesidad de existir un sobrecalentador antes de la turbina.

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