Balance de energia

BALANCE DE ENERGIA

El siguiente balance de materia esta hecho para equipos como Bombas, Reactores e Intercambiadores de Calor. Se puede observar quedebajo de cada equipo se encuentra el balance propuesto.

K = (1/2)C2 ………… (a)
Donde:
K = Energía Cinética
C = Velocidad* Calculamos primero el gasto o flujo volumétrico:

= /( b)

* Sustituimos los valores:

Donde:
= flujo volumétrico o gasto
=flujo másico
densidad

= (27.77 kg/s) / (8.5 Kg/m3) = 3.267 m3/s

Nota: la densidad se tomo como un promedio de las densidades de cadasustancia.

* Ahora sustituimos el flujo volumétrico en (c) y encontramos la velocidad:

C = /A . . . . .. . . (c)

C = (3.267 m3/s) /(0.072965876 m2) = 44.7743 m/s

Nota: El diámetro para calcular el área se tomo como el diámetro nominal de la tubería de 12”.

* Por último sustituimosla velocidad en (a) para encontrar la energía cinética:

K = (1/2)C2 = (1/2) (44.7743 m/s)2 = 1002.3689 m2/s2 = 1.0023 KJ / Kg

K = 1.0023 KJ / KgNota: 1KJ / Kg = 1000 m2/s2

Q = Cp (T2 – T1 )

Donde:

Q = Calor
= flujo másico
Cp = Calor específico
T1 = Temperatura de entrada en ºK
T2 =Temperatura de salida en ºK

* Sustituimos los valores :

Q = (100000 Kg/hrs) (1.71 KJ/Kg.K) (383.8 – 291)K

Q = 15, 868,800 KJ/hrs

Nota:El Cp se toma como un el promedio de los Cp de cada sutancia presentes en el equipo, en este caso es solo el Tolueno, CpTolueno @ 291ºK = 1.71 KJ/Kg.K