201108_EduaÑ_3.82
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201108 Edua ˜ N 3.82 Equations 3.82 El vapor que sale de la turbina de una planta generadora a 100 ◦ F se condensa en un gran condensador, por enfriamiento con agua que fluye por tubos de cobre (k = 223 Btu/hft ◦ F) con di´ ametro interior de 0.4 in y exterior de 0.6 in a una tem- peratura promedio de 70 ◦ F. El calor de vaporizaci´ on del agua a 100 ◦ F es 1 037 Btu/lbm. Los coeficientes de transferencia de calor son de 1 500 Btu/hft2 ◦ F en el lado del vapor, y de 35 Btu/h . ft2 . ◦ F en el lado del agua. Determine la longitud requerida del tubo para condensar el vapor a raz´ on de 1201bm/h. m = 120 [lbm/h] (1) D 1 =0, 033 [ft] (2) D 2 =0, 05 [ft] (3) L = 1 [ft] (4) h fg = 1037 [Btu/lbm] (5) h 0 = 1500 [Btu/h · ft · ◦ F] (6) h 1 = 35 [Btu/h · ft · ◦ F] (7) r 1 =2 (8) r 2 =3 (9) k = 223 [Btu/h · ft · ◦ F] (10) T 1 = 100 [ ◦ F] (11) T 2 = 70 [ ◦ F] (12) A 1 = π · D 1 · L (13) A 2 = π · D 2 · L (14) R i = 1 h 1 · A 1 (15) R tubo = ln (r 2 /r 1 ) 2 · π · k · L (16) R 0 = 1 h 0 · A 2 (17) R total = R i + R tubo + R 0 (18) Q = T 1 - T 2 R total (19) Q total = m · h fg (20) longitud tubo = Q total /Q (21) 1
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Transf. Calor
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201108 EduaN 3.82
Equations
3.82 El vapor que sale de la turbina de una planta generadora a 100F se condensa en un gran condensador, por enfriamientocon agua que fluye por tubos de cobre (k = 223 Btu/hftF) con diametro interior de 0.4 in y exterior de 0.6 in a una tem-peratura promedio de 70F. El calor de vaporizacion del agua a 100F es 1 037 Btu/lbm. Los coeficientes de transferenciade calor son de 1 500 Btu/hft2F en el lado del vapor, y de 35 Btu/h . ft2 . F en el lado del agua. Determine la longitudrequerida del tubo para condensar el vapor a razon de 1201bm/h.
m = 120 [lbm/h] (1)
D1 = 0, 033 [ft] (2)
D2 = 0, 05 [ft] (3)
L = 1 [ft] (4)
hfg = 1037 [Btu/lbm] (5)
h0 = 1500 [Btu/h ft F] (6)
h1 = 35 [Btu/h ft F] (7)
r1 = 2 (8)
r2 = 3 (9)
k = 223 [Btu/h ft F] (10)
T1 = 100 [F] (11)
T2 = 70 [F] (12)
A1 = pi D1 L (13)
A2 = pi D2 L (14)
Ri =1
h1 A1 (15)
Rtubo =ln (r2/r1)
2 pi k L (16)
R0 =
(1
h0 A2
)(17)
Rtotal = Ri +Rtubo +R0 (18)
Q =T1 T2Rtotal
(19)
Qtotal = m hfg (20)
longitudtubo = Qtotal/Q (21)
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