SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN
SOLUCIÓN PROBLEMA 10-118 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN.
10-118 Una instalación de fabricación requiere vapor saturado de agua a 120°C, a razón de 1.2 kg/min. Diseñe una caldera eléctrica de vapor para este fin, con las restricciones siguientes:
• Tendrá forma cilíndrica con razón entre la altura y el diámetro de 1.5. La caldera puede estar horizontal o vertical.
• Operará en el régimen de ebullición nucleada y el flujo de diseño de calor no debe ser mayor de 60% del flujo crítico para proporcionar un margen adecuado de seguridad.
• Se usará un elemento de calentamiento eléctrico, del tipo de enchufe y que se encuentre en el comercio, hecho de acero inoxidable pulido mecánicamente. El diámetro del calentador no puede estar entre 0.5 cm y 3 cm.
• La mitad del volumen de la caldera debe estar ocupada por vapor y ésta debe de ser suficientemente grande como para contener agua suficiente para 2 h de alimentación de vapor. Asimismo, la caldera estará bien aislada. El lector debe especificar lo siguiente: a) la altura y el diámetro interior del tanque, b) la longitud, el diámetro, la potencia nominal y la temperatura superficial del elemento eléctrico de calentamiento, c) la razón máxima de producción de vapor durante periodos cortos en condiciones de sobrecarga y cómo se puede realizar.
Solución:
Solución 1: Canal
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