Poder calorifico

CATEDRA “MAQUINAS TERMICAS” CARRERA INGENIERIA ELECTROMECANICA

CAPITULO Nº 1

PODER CALORIFICO
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PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

PODER CALORIFICO
Es la cantidad de calor que entrega un kilogramo, o un metro cúbico, de combustible al oxidarse en forma completa. Es decir cuando el carbono pase a anhídrido carbónico

C + O2

CO2

UNIDADES
(kcal/kg) ; (kcal/m3) ;(BTU/lb) ; (BTU/pie3)

FORMAS
El poder calorífico de un combustible puede ser:

1.- Poder Calorífico Superior (PCS) 2.- Poder Calorífico Inferior (PCI)
Elaboró Ing. Jorge Fernández 2

PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

PODER CALORIFICO SUPERIOR El poder calorífico superior se define suponiendo que todos los elementos de la combustión (combustible y aire) son tomados a OºC ylos productos (gases de combustión) son llevados también a OºC después de la combustión, por lo que el vapor de agua se encontrará totalmente condensado. Vapor de agua que proviene de: a) la humedad propia del combustible y b) el agua formada por la combustión del hidrógeno del combustible. De esta manera al condensar el vapor de agua contenido en los gases de combustión tendremos un aporte de calorde:

597 kcal / kg vapor de agua condensado
Elaboró Ing. Jorge Fernández 3

PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

PODER CALORIFICO INFERIOR
El poder calorífico inferior considera que el vapor de agua contenido en los gases de la combustión no condensa. Por lo tanto no hay aporte adicional de calor por condensación del vapor de agua. Solo se dispondrá del calor de oxidación delcombustible, al cual por definición se denomina: Poder Calorífico Inferior del Combustible
Elaboró Ing. Jorge Fernández 4

PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

INTERPRETACION GRAFICA DEL PODER CALORIFICO INFERIOR
Para obtener el Poder Calorífico de un combustible es necesario que todo el carbono (C) se oxide en forma completa pasando a anhídrido carbónico (CO2)

C H2
COMBUSTIBLE+

O2

N2
AIRE

CO2 H2O N2
GASES DE COMBUSTION

+

CALOR

EL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LOS GASES DE COMBUSTION NO CONDENSA

CALOR DE OXIDACION DEL COMBUSTIBLE

PODER CALORIFICO INFERIOR

Elaboró Ing. Jorge Fernández

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PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

INTERPRETACION GRAFICA DEL PODER CALORIFICO SUPERIOR
Para obtener el Poder Calorífico de uncombustible es necesario que todo el carbono (C) se oxide en forma completa pasando a anhídrido carbónico (CO2)

C H2

+

O2

N2
AIRE

CO2 H2O N2
GASES DE COMBUSTION

+ CALOR +

calor

COMBUSTIBLE

CALOR DE OXIDACION DEL COMBUSTIBLE

EL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LOS GASES DE COMBUSTION CONDENSA

CALOR DE CONDENSACION DEL VAPOR DE AGUA

PODER CALORIFICO INFERIOR PODER CALORIFICOSUPERIOR Elaboró Ing. Jorge Fernández 6

PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

RELACION ENTRE LOS PODERES CALORIFICOS

PCI =
Donde: PCI PCS 597 G

PCS - 597 x G

= Poder calorífico inferior (kcal / kg comb) = Poder calorífico superior (kcal / kg comb) = Calor de condensación del agua a O ºC (kcal / kg agua) = Porcentaje en peso del agua formada por la combustión del H 2 más lahumedad propia del combustible (kg agua/ kg comb) G = 9H + H 20 Siendo: 9 : Son los kilos de agua que se forman al oxidar un kilo de hidrógeno. H: Porcentaje de hidrógeno contenido en el combustible. H2O: Porcentaje de humedad del combustible.

Por lo tanto la ecuación anterior queda:

PCI = PCS - 597 x ( 9H + H2O )
Elaboró Ing. Jorge Fernández 7

PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLESINDUSTRIALES

DETERMINACION DEL PODER CALORIFICO
Existen dos procedimientos para la determinación del poder calorífico de los combustibles, que son:

1.2.-

Método Analítico Método Práctico

Elaboró Ing. Jorge Fernández

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PODER CALORIFICO DE COMBUSTIBLES INDUSTRIALES

METODO ANALITICO
El Método Analítico consiste en aplicar el Principio de Conservación de la Energía, que expresa:...