Trabajo de Simulación N°4

CICLO DE VAPOR DE AGUA

En una instalación industrial se tiene un sistema auxiliar de producción de vapor el cual se utiliza para la producción de trabajo mecánico mediante su expansión. Se necesita modelar el sistema para poder ver la posibilidad de contar con una mayor transferencia de calor sobrecalentando el vapor.

El sistema auxiliar de producción de vapor se puede ver en el siguiente diagrama.

Datos del proceso

a.      El sistema dispone de A tn/h de agua tratada a presión atmosférica y B ° C en la definición de la corriente 1 (stream 1).

b.      El agua es aspirada por la Bomba de Circulación que le aumenta la presión en C MPa y una eficiencia adiabática de D.

c.      La Bomba de Circulación suministra el agua a una Caldera que entrega vapor a E °K sin caída de presión.

d.      El vapor generado pasa por el sistema principal en el cual se produce su expansión con una caída de presión de F atm (la que debe ser fijada por los estudiantes) y una eficiencia isoentrópica de G.

e.      El vapor finalmente es condensado sin caída de presión hasta una temperatura de H °C.

f.       El agua condensada es luego succionada por la bomba de circulación cerrando el circuito.

Para realizar el trabajo práctico seguir las siguientes indicaciones:

1.      En el COCO Simulator fijar primero el paquete de propiedades que se va a utilizar, en este caso el del agua.

2.      Comenzar el desarrollo del esquema creando la corriente que alimentará a la Bomba de Circulación, definiendo todos los parámetros necesarios. Para este caso: presión de descarga C MPa, temperatura B °C, flujo A tn/h y fracción molar 1, porque es el único componente.

3.      A continuación, insertar la Bomba de Circulación e inmediatamente definir sus parámetros operativos. Para este caso: incremento de presión C MPa y eficiencia adiabática D.

4.      A continuación, unir la corriente 1 a la Bomba de Circulación y luego crear la corriente 2. En el caso de esta última no es necesario definir sus parámetros de definición.

5.      Realizar la simulación del proceso. La corriente de entrada y la bomba deberán quedar en verde.

6.      Ahora se puede seguir con la inserción del siguiente proceso, la Caldera (que en el menú es un Heater, mientras que el Condensador es un Cooler) y la corriente de salida que le corresponde.

7.      Realizar nuevamente la simulación del proceso.

8.      Ahora se inserta el Expansor (Expander) o un Turbina (Turbine) con la corriente de salida que le corresponde.

9.      Realizar la simulación del proceso.

10.   Ahora se inserta el Condensador y su corriente de salida. NO UNIR CON LA CORRIENTE 1.

11.   Realizar la simulación del proceso.

12.   Eliminar la corriente de salida del condensador y unir la Corriente 1 con el Condensador. El esquema que se debe obtener es el de la figura anterior.

13.   Realizar la simulación del proceso.

1. Archivo PDF con el diagrama del proceso y los datos de cada corriente.

Datos

Los datos para cada grupo se pueden ver en la siguiente tabla.

NOTA IMPORTANTE: Si los datos utilizados no coinciden con los de la tabla se considerará el Trabajo No Aprobado.