Prova de Geração de Vapor em Engenharia Mecânica

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Universidade de Passo Fundo
Faculdade de Engenharia e Arquitetura
Cursos de Engenharia Mecânica
Geração, Utilização e Distribuição de Vapor
05/10/2021
Instruções
a) A prova deve ser realizada pelo grupo, utilizando a planilha desenvolvida por vocês.
b) Anote as respostas em uma folha, tomando cuidado especial com a identificação das questões e dos itens que as
compõe. Não há necessidade de desenvolver as respostas. Apenas os resultados são requeridos.
c) Gere um pdf da prova com as respostas e renomeie o arquivo como: Grupo-NN.pdf, onde NN é o número do
grupo.
d) Envie o arquivo resposta pelo Moodle. Uma resposta por grupo.
e) Não serão aceitas provas que não estiver em pdf.
P-1 (5,0) Uma fornalha queima 65 m3 n/min dum combustível gasoso (CH4 = 60,0%; C2H4 = 5,0%; C2H6 = 7,5%;
C3H8 = 5,0%; H2 = 5,0%; CO = 10,0%; CO2 = 5,0%; O2 = 2,5%, em volume). Medições na chaminé indica a
presença de 9,8% de CO2 e 5,4% de O2. Não foi detectado presença de CO e temperatura de 280◦C. Sabendo que o
ar entra na fornalha a 30◦C e a pressão barométrica local é 940 mbar. Determine:
a) A vazão de ar que entra na fornalha (m3/min);
b) A vazão de gases que passa pela chaminé (m3/min);
c) A massa específica do combustível (kg/m3 n);
d) A massa específica dos gases de exaustão, nas condições da chaminé (kg/m3);
e) A composição dos gases de exaustão em base seca (%);
f) A potência térmica fornecida pela combustão do gás (MW);
g) O ponto de orvalho dos gases de exaustão (◦C);
P-2 (5,0) Uma fornalha queima 12,5 t/h duma mistura composta por duas biomassas: 35% da A e 65% da B, cujas
composições são apresentadas abaixo. A umidade das biomassas são, respectivamente 30% e 30%. Medições indicam
a existência de 25,0% de carbono não queimado no cinzeiro. Na chaminé, os gases estão a 270◦C e o teor de CO2 é
12,0%. Sabendo que o ar que alimenta a fornalha está a 105◦C e a pressão barométrica local é 945 mbar, determine:
a) A vazão de ar que entra na fornalha (m3/min);
b) A vazão de gases que passa pela chaminé (m3/min);
c) A massa específica do combustível (kg/m3 n);
d) A massa específica dos gases de exaustão, nas condições da chaminé (kg/m3);
e) A composição dos gases de exaustão em base seca (%);
f) A potência térmica fornecida pela combustão do gás (MW);
g) O ponto de orvalho dos gases de exaustão (◦C);
Composição das biomassas, em base mássica:
Biomassa (%) C H S O N Z W
A 35 50,0 5,0 0,2 43,5 0,3 1,0 20
B 65 45,0 6,0 0,2 45,0 0,3 3,5 25
Geração, Utilização e Distribuição de Vapor – Engenharia Mecânica – 05/10/2021 – 1