Formulario De Turbomaquinarias
Páginas: 51 (12695 palabras)
Publicado: 28 de enero de 2013
TURBOMAQUINARIAS
1.- PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS:
1.1.- DENSIDAD DE LOS GASES
La densidad de los gases varía con la presión y la temperatura ρ=ρ(p, T)
y se calcula mediante la ecuación real de los gases:
ρ = ( Z * P * M ) / ( R * T )
ρ : Densidad ( Lbm/ft3 )
Z : Factorde compresibilidad ( fig. A9)
P : Presión absoluta ( psia = Psig + 14.7 )
M : Peso molecular ( Lbm/Lbmol ; Tabla A-1)
T : Temperatura absoluta ( o R = o F + 460 )
R : Constante universal de los gases
R = 1544 Lbf-ft / Lbmol- oR = 10.71 psi- ft3 / Lbmol- oR
EJEMPLO 1:CALCULO DE LA DENSIDAD PARA UN GAS PURO.
Calcular la densidad del propano ( C3 H 8 ) una presión de 335 psig y a una temperatura de 238 o F.
De la Tabla A.1. Constantes físicas de los hidrocarburos
Propano ( C3 H 8 ) Temperatura critica Tc = 206 o F
Presión critica Pc = 617.4 psia
Peso molecular M= 44 Lbm / Lbmol
Temperatura critica en grados Rankine Tc = 206 + 460 = 666 o R
La temperatura reducida (Tr ) se define como la temperatura de la sustancia (o R ) dividido por la temperatura critica (o R )
Tr = T / Tc = ( 238 + 460 ) / 666 = 1.048
La presión reducida ( Pr ) se define como la presión absoluta de lasustancia (psia ) dividida por la presión crítica (psia )
Pr = P / Pc = ( 335 + 14.7 ) / 617.4 = 0.57
Entramos en el grafico de la figura A.9. (Grafico de factores de compresibilidad) y encontramos el factor de compresibilidad del propano a las condiciones de proceso (Z = 0.8). Reemplazando en la formula de la densidad:
ρ = ( 0.8 * (335 + 14.7 ) psi *44 Lbm/Lbmol ) / (10.71 psi- ft3 / Lbmol- oR * ( 238 + 460 ) oR)
ρ = 1.65 Lbm/ ft3
EJEMPLO 2: CALCULO DE LA DENSIDAD PARA UNA MEZCLA DE GASES.
Determinar la densidad a una temperatura de 205 o F y a una presión de 1665 psig de una mezcla de gases compuesta por 80.2 % de Metano ( C H4 ) ; 10.3 % de Etano (C2 H6) ; 6.5 % dePropano (C3 H8) ; 2 % de Iso-Butano (i – C4 H10); un 1 % de N – Butano (n-C4 H10). Las propiedades y los pesos moleculares son calculados como se indica en la tabla. Los porcentajes son dados en Moles o Volúmenes.
TABLA PARA EL CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE UNA MEZCLA DE GASES
|COMP. |MOL (%) |PESO |FRACCION |PRESION |FRACCION|TEMP. |FRACCION |
| | |MOLEC. |PESO MOL. |CRITICA |PRESION CRÍTICA. |CRITICA |TEMP. |
| | |T A.1. | |T A.1. | |T A.1. |CRITICA |
|CH4 |80,2 |16|12,832 |673 |539,746 |344 |275,888 |
|C2H6 |10,3 |30 |3,09 |708 |72,924 |550 |56,65 |
|C3H8 |6,5 |44 |2,86 |617 |40,105 |666 |43,29 |
|i- C4H10 |2.0 |58 |1,16 |529 |10,58 |735 |14,7 |
|n- C4H10 |1.0 |58 |0,58 |550 |5,5 |766 |7,66 |
|∑ |100 |M |20.522 |Pc |668,855...
1.- PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS:
1.1.- DENSIDAD DE LOS GASES
La densidad de los gases varía con la presión y la temperatura ρ=ρ(p, T)
y se calcula mediante la ecuación real de los gases:
ρ = ( Z * P * M ) / ( R * T )
ρ : Densidad ( Lbm/ft3 )
Z : Factorde compresibilidad ( fig. A9)
P : Presión absoluta ( psia = Psig + 14.7 )
M : Peso molecular ( Lbm/Lbmol ; Tabla A-1)
T : Temperatura absoluta ( o R = o F + 460 )
R : Constante universal de los gases
R = 1544 Lbf-ft / Lbmol- oR = 10.71 psi- ft3 / Lbmol- oR
EJEMPLO 1:CALCULO DE LA DENSIDAD PARA UN GAS PURO.
Calcular la densidad del propano ( C3 H 8 ) una presión de 335 psig y a una temperatura de 238 o F.
De la Tabla A.1. Constantes físicas de los hidrocarburos
Propano ( C3 H 8 ) Temperatura critica Tc = 206 o F
Presión critica Pc = 617.4 psia
Peso molecular M= 44 Lbm / Lbmol
Temperatura critica en grados Rankine Tc = 206 + 460 = 666 o R
La temperatura reducida (Tr ) se define como la temperatura de la sustancia (o R ) dividido por la temperatura critica (o R )
Tr = T / Tc = ( 238 + 460 ) / 666 = 1.048
La presión reducida ( Pr ) se define como la presión absoluta de lasustancia (psia ) dividida por la presión crítica (psia )
Pr = P / Pc = ( 335 + 14.7 ) / 617.4 = 0.57
Entramos en el grafico de la figura A.9. (Grafico de factores de compresibilidad) y encontramos el factor de compresibilidad del propano a las condiciones de proceso (Z = 0.8). Reemplazando en la formula de la densidad:
ρ = ( 0.8 * (335 + 14.7 ) psi *44 Lbm/Lbmol ) / (10.71 psi- ft3 / Lbmol- oR * ( 238 + 460 ) oR)
ρ = 1.65 Lbm/ ft3
EJEMPLO 2: CALCULO DE LA DENSIDAD PARA UNA MEZCLA DE GASES.
Determinar la densidad a una temperatura de 205 o F y a una presión de 1665 psig de una mezcla de gases compuesta por 80.2 % de Metano ( C H4 ) ; 10.3 % de Etano (C2 H6) ; 6.5 % dePropano (C3 H8) ; 2 % de Iso-Butano (i – C4 H10); un 1 % de N – Butano (n-C4 H10). Las propiedades y los pesos moleculares son calculados como se indica en la tabla. Los porcentajes son dados en Moles o Volúmenes.
TABLA PARA EL CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE UNA MEZCLA DE GASES
|COMP. |MOL (%) |PESO |FRACCION |PRESION |FRACCION|TEMP. |FRACCION |
| | |MOLEC. |PESO MOL. |CRITICA |PRESION CRÍTICA. |CRITICA |TEMP. |
| | |T A.1. | |T A.1. | |T A.1. |CRITICA |
|CH4 |80,2 |16|12,832 |673 |539,746 |344 |275,888 |
|C2H6 |10,3 |30 |3,09 |708 |72,924 |550 |56,65 |
|C3H8 |6,5 |44 |2,86 |617 |40,105 |666 |43,29 |
|i- C4H10 |2.0 |58 |1,16 |529 |10,58 |735 |14,7 |
|n- C4H10 |1.0 |58 |0,58 |550 |5,5 |766 |7,66 |
|∑ |100 |M |20.522 |Pc |668,855...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.