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8/10/2019 Solucionario-Cap 4(Pares)-Recuperacin Trmica del Petrleo-Douglas Alvarado
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** **En un pozo de la Faja Petrolfera del Orinoco se est inyectando vapor de 90% de calidad a raznde 10.000 lb/h. El pozo est situado a 400 m de la planta y la lnea tiene un dimetro interno de 2,50 pulgadas y dimetro externo
de 2,75 pulgadas. La temperatura ambiente en el sitio del pozo es de 80F y generalmente no hay viento. Si la presin del vapor
a la salida de la planta es de 700 Ipca, calcular las prdidas de calor y la calidad del vapor en el cabezal del pozo.
30
=115,1700, =502.59
= =502.59+460=962.59
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= 502.59+602 =271.3 =0,01328+2,47110 4 , 2 4 7 1 0
=0,01328+2,47110 271.34,24710 271.3 = 0.019671228 =8,5586510 1,553110+1,6560210 6,9222510
=0.054257533 =0,04+6,15510+1,02710
=0.057454425 =0,2382+1,3910+1,02710
=024272698 =2,1584410 3,8936710+4,1277310 1,7186710
=0.001371584
= . + .. + . = 0,171410 1 962.59 + 520 962.59+520
=3.0417
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v
genstwhst
wL
qLXX
= 1280625.28 = =
1280625.281312.33 =975.84
= 3 5 0 350 =122500
=5104.15
501.4503712.21710.014 =
501.4502.59712.21
=710.564
, = 0 . 9 975.841312.33710.5645104.15 =
, =%
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Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
=0.752132261.67
20000 549.67 =0.556
=%
= 2 0.02864800.5 0.29=2.41
= 0 . 8 7
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= 340 = 800.0
= 600+3402 =470
Khan= 0,023701738 BTU/h-pie-F
an= 0,06623352 lb/pie-hcpan= 0,247001643 BTU/lb-F
an= 0,041985394 lb/pie3an= 0,001061793 F-1
=4.86 [ ]
=423318.8
=0.6902
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=0.576 [ ]
=2.884 [ ]
= 341.53
=462.81
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= 340
423318,8021 340 341,5332434 462,8115854 4,85767977 0,575507399 2,883815094
223363,2128 462,811585 351,025112 476,7050287 5,799682824 0,465148359 3,102409995
200742,6137 476,705029 352,0463339 478,1998121 5,916711421 0,448899987 3,126925597198308,8832 478,199812 352,1553308 478,3593531 5,929433831 0,447080324 3,129554125
198049,1267 478,359353 352,1669537 478,3763658 5,930793231 0,44688523 3,129834555
198021,4275 478,376366 352,168193 478,3781798 5,930938209 0,446864416 3,129864457
= 2132261.67
= 2132261.67
= .
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** **Un pozo en Ta Juana, completado con un hoyo de 12 pulgadas de dimetro hasta unaprofundidad de 3.000 pies, tiene un revestidor de produccin de 8,52 pulgadas de dimetro interno y 9,60 pulgadas
de dimetro externo. La temperatura promedio en la superficie es de 80 F y el gradiente geotrmico de la zona es de
0,0120 F/pie. El pozo se somete a inyeccin de vapor a travs de una tubera de 3,25 pulgadas de dimetro interno y
3,50 de dimetro externo y recibe 20.000 lb/h de un vapor de 75 % de calidad en el cabezal y 600 F de temperatura.
Calcular las prdidas de calor y la calidad del vapor en el fondo del pozo, al cabo de 20 das de iniciada la inyeccin.
= 2 0.028612000.4 0.29=3.0873
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=0.855
= 340
= 239.7
= 340+239.72 =289.85
Khan = 0.019928871 BTU/h-pie-F
an= 0.056815309 lb/pie-hcpan= 0.243091729 BTU/lb-F
an= 0.052796972 lb/pie3an= 0.001334791 F-1
=2.46
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= 225814.24
=0.693
=0.4261
=0.9975
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=262.37 = 340
280090.8796 340 216.001093 326.052203 2.370999237 0.457883665 0.992120498
232105.4087 326.052203 223.296922 327.313877 2.33405341 0.430108263 0.985824164
236446.0241 327.313877 222.636964 327.195916 2.337341753 0.432770207 0.986411911
236040.195 327.195916 222.698668 327.206909 2.337033856 0.432522715 0.986357129
236078.0154 327.206909 222.692917 327.205884 2.337062546 0.432545791 0.986362236
236074.4897 327.205884 222.693453 327.20598 2.337059871 0.43254364 0.98636176
= 997948.03
= 975050.71
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=.
Donde:
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
=0.75997948.03
20000 549.67 =0.6604
=%
= 2 0.028624000.4 0.29=3.4338
=0.855
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= 340
= 257.626
= 340+239.72 = 298.813
Khan = 0.020123099 BTU/h-pie-F
an = 0.057302612 lb/pie-hcpan = 0.243270501 BTU/lb-F
an = 0.052117415 lb/pie3an = 0.001317667 F-1
=2.566
=175951.6
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=0.6927
=0.3823
=1.0032
=345.47
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= 340
264862.7809 340 216.001093 326.131413 2.370999237 0.453749214 0.991724554
219743.9 326.131413 223.255489 327.38367 2.334259545 0.426391185 0.985476508
223817.8857 327.38367 222.600457 327.266849 2.337523967 0.429007494 0.986058462223437.8293 327.266849 222.661564 327.277712 2.337218991 0.428764773 0.986004337
223473.1711 327.277712 222.655882 327.276702 2.337247347 0.428787355 0.986009372
223469.8836 327.276702 222.65641 327.276796 2.337244709 0.428785255 0.986008904
=944227
= 956569.19
=.
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Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
=0.75956569.19
20000 549.67 =0.6629
=.%
= 2 0.0286120000.4 0.29=4.2385
=0.855
= 340
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=299.25
=
340+299.25
2 = 319.626
Khan = 0.020571484 BTU/h-pie-F
an = 0.058426619 lb/pie-hcpan = 0.243691993 BTU/lb-F
an = 0.050603076 lb/pie3an = 0.001279494 F-1
=2.371
= 76640.038
=0.6921
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=0.2969
=1.0142
=362.38 = 340
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Gr Tci Tco Tins hr hc UtoF F F BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
233221.6515 340 216.001093 326.310076 2.370999237 0.444459279 0.990831803
194004.5856 326.310076 223.162034 327.541174 2.334724647 0.418028931 0.984692186
197531.2731 327.541174 222.518069 327.426902 2.337935296 0.420544239 0.985261194
197203.9197 327.426902 222.577843 327.437476 2.337636852 0.420312031 0.985208533
197234.2115 327.437476 222.572312 327.436497 2.337664465 0.420333529 0.985213408
197231.4077 327.436497 222.572824 327.436588 2.337661909 0.420331539 0.985212956
= 838479.617
=895967.9
=.
=
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
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=0.75895967.9
20000 549.67 =0.6684
=.%
= 2 0.0286240000.4 0.29=4.5851
=0.855
= 340
= 317.179
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= 340+317.179
2= 328.6
Khan = 0.02076368 BTU/h-pie-F
an = 0.058907999 lb/pie-hcpan = 0.243876474 BTU/lb-Fan = 0.049976878 lb/pie3an = 0.001263703 F-1
=2.8731
=40676.1
=0.6919
=0.2431
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=1.0177
=369.16
= 340
Gr Tci Tco Tins hr hc Uto
F F F BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
221020.728 340 216.001093 326.384659 2.370999237 0.440595644 0.990459251
184057.7705 326.384659 223.123021 327.606959 2.334918869 0.414546967 0.984364699
187376.0748 327.606959 222.483658 327.493741 2.338107146 0.417020895 0.984928352
187068.71 327.493741 222.542881 327.504196 2.337811405 0.416792976 0.984876294
187097.0938 327.504196 222.537412 327.503231 2.337838712 0.416814034 0.984881102
187094.4719 327.503231 222.537917 327.50332 2.33783619 0.416812089 0.984880658
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= 791217.7892
= 871694.71
= 865657.1501
= Donde:
=0.75871694.71
20000 549.67 =0.6707=67.07%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
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=1.7566
=1156132.609
=0.6971
=0.6357
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ROFESOR
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PROBLEMAS-PARES (CAPTULO 4)NOMBREFREDDYCACHUMBA
PROFESORING.JORGEVELASQUEZ
=0.945
=188.13
= 340 .
Gr Tci Tco Tins hr hc Uto
F F F BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
510314.7556 340 216.001093 325.173984 2.370999237 0.504382228 0.996516252
417382.2259 325.173984 223.756302 326.541568 2.331770755 0.471723471 0.989675726
425954.5207 326.541568 223.040945 326.410554 2.335327595 0.474927848 0.990329922
425133.2972 326.410554 223.109476 326.423057 2.334986309 0.474622743 0.990267478
425211.6715 326.423057 223.102935 326.421863 2.335018875 0.474651878 0.99027344
425204.189 326.421863 223.10356 326.421977 2.335015766 0.474649096 0.99027287
= 625906.9396
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PROBLEMAS (CAPTULO 4)N
OMBRE
FREDDYCACHUMBA
P
ROFESOR
ING.JORGEVELASQUEZ
PROBLEMAS-PARES (CAPTULO 4)NOMBREFREDDYCACHUMBA
PROFESORING.JORGEVELASQUEZ
= 150006.7361
= 419527.7992
= Donde:
=0.75625906.9396
20000 910.1 =0.71.56=72%
Lv @ 300F = 910.1 BTU/lbm
=0.855
Suponiendo que = 340
=163.69
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PROBLEMAS (CAPTULO 4)N
OMBRE
FREDDYCACHUMBA
P
ROFESOR
ING.JORGEVELASQUEZ
PROBLEMAS-PARES (CAPTULO 4)NOMBREFREDDYCACHUMBA
PROFESORING.JORGEVELASQUEZ
= 340+163.69
2=251.84
Khan = 0.019097748 BTU/h-pie-F
an = 0.054727325 lb/pie-h
cpan = 0.242352051 BTU/lb-F
an = 0.05587009 lb/pie3
an = 0.001412188 F-1
=2.1452
= 508504.52
=0.6944
=0.5155
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PROBLEMAS (CAPTULO 4)N
OMBRE
FREDDYCACHUMBA
P
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ING.JORGEVELASQUEZ
PROBLEMAS-PARES (CAPTULO 4)NOMBREFREDDYCACHUMBA
PROFESORING.JORGEVELASQUEZ
=0.9753
=281.46 = 340
Gr Tci Tco Tins hr hc UtoF F F BTU/h-pie2-
FBTU/h-pie2-
FBTU/h-pie2-
F
288859.8277 290 189.847037 285.055514 2.018720358 0.443704298 0.953417068
267139.4401 285.055514 192.433404 285.502224 2.00708469 0.432303323 0.950713338
269101.7738 285.502224 192.199738 285.461236 2.008129538 0.433358212 0.95096125
268921.7183 285.461236 192.221178 285.464992 2.008033614 0.433261634 0.950938534
268938.2156 285.464992 192.219214 285.464647 2.008042403 0.433270484 0.950940615
268936.7038 285.464647 192.219394 285.464679 2.008041597 0.433269673 0.950940424
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OMBRE
FREDDYCACHUMBA
P
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= 901644.35
= 600026.94
= 819552.81
=
Donde: =0.75
901644.35 20000 713.9
=0.6868=69%Lv @ 500F = 713.9 BTU/lbm
=0.855
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P
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Suponiendo que
= 340
= 268.3
= 340+268.32 =304.15
Khan = 0.020238508 BTU/h-pie-F
an = 0.057592047 lb/pie-hcpan = 0.24337781 BTU/lb-Fan = 0.051720419 lb/pie3an = 0.001307662 F-1
=2.6194
= 148166.02
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FREDDYCACHUMBA
P
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=0.6925
=0.3632
=1.006
= 370
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P
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PROBLEMAS-PARES (CAPTULO 4)NOMBREFREDDYCACHUMBA
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= 340
Gr Tci Tco Tins hr hc Uto
F F F BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
BTU/h-pie2-F
305549.1436 390 242.155149 364.945335 2.762771233 0.478545476 1.027793839
226683.7445 364.945335 255.260772 367.195328 2.688750436 0.433257614 1.018197402
233766.1222 367.195328 254.083843 366.983412 2.695216807 0.437719084 1.019099083
233099.0672 366.983412 254.194692 367.003274 2.694606257 0.437302758 1.019014553
233161.5875 367.003274 254.184302 367.001412 2.694663468 0.437341812 1.019022479233155.7251 367.001412 254.185277 367.001586 2.694658103 0.437338151 1.019021736
= 1194115.84
= 1350060.62
= 1237531.85
=
Donde:
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=0.751350060.62
20000 172.1 =0.3577=36%
Lv @ 600F = 172.1 BTU/lbm
Con la tasa de inyeccin nicamente cambia xst al final debido a que solo se lo utiliza en la ecuacin para
xst.
Entonces:
=
=0.751023391.98
1000 549.67 =1.11=111%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
=
=0.751023391.98
2500
549.67
=0.0052=0.52%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
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=
=0.751023391.98
5000 549.67 =0.3776=38%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
=
=0.751023391.98
10000 549.67 =0.5638=56.38%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
= 341130.66
= Donde:
=0.75341130.66
20000 549.67 =0.6879=69%
Lv @ 600F = 549.67 BTU/lbm
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P
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PROFESORING.JORGEVELASQUEZ
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
0 100 200 300 400 500 600 700 800
PRDIDASDECALOR
TEMPERATURA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 100 200 300 400 500 600 700 800
CALIDAD
DEVAPOR
TEMPERATURA
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P
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1023392
1023392
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
PRDIDASDECALOR
TASA DE INYECCIN
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
CALIDAD
DEVAPOR
TASA DE INYECCIN
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PROBLEMAS (CAPTULO 4)N
OMBRE
FREDDYCACHUMBA
P
ROFESOR
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0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
PRDIDASDECALOR
PROFUNDIDAD