Evaporadores

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Nº 1
	Questão 1 - Evaporadores
	Alimentação:	Vapor de água saturado	Vapor para o condensador	Condensado	Produto
	F =	4.1666	kg/s	ms =	?	V =	?	Kg/s	ms =	?	L =	?	Kg/s
	XF =	0.1	Ps =	0.202	MPa	T1 = Tv =	60.05	°C	Ps =	0.202	MPa	T1 = TL =	60.05	°C
	Cpf = 	0.9	kcal/kgºC	Cpf = 	3.7656	kJ/kg ºC	Ts =	120.4559	°C	Hv =	2609.7	KJ/Kg	Ts =	120.4559	°C	XL =	0.4
	TF =	20	°C	hF = 	75.312	KJ/Kg	Hs =	2707.1836	KJ/Kg	hs =	505.908	KJ/Kg	hL =	?	KJ/Kg
	TF =	50	°C	hF = 	188.28	KJ/Kg
	TF =	80	°C	hF = 	301.248	KJ/Kg
	Tr = 	0	ºC
	Calculo do hL:	Balanço de massa Global:	Balanço de massa por componentes:	Balanço de Energia:
	F = L + V	F.XF = L.XL + V.Xv	F.hF + ms.Hs = V.Hv + ms.hs + L.hL
	Cps	0.6	kcal/kgºC	V =	3.12495	Kg/s	L =	1.04165	Kg/s	ms =	3.6335365155	Kg/s	à 20°C
	Cps	2.5104	kJ/kgºC	ms =	3.4197093742	Kg/s	à 50°C
	hL	150.74952	kJ/kgºC	ms =	3.2058822329	Kg/s	à 80°C
	Cálculo de Área	Cálculo da Economia
	U = 	2325.96	Kg/s³°C	Economia de energiar:
	Calor mecânico:
	Qo = ms (Hs - hs)
	Eq =	2559.53384	KJ/Kg	à 20°C
	Qo =	7998415.273307999	J/s	à 20°C	Eq =	2408.90984	KJ/Kg	à 50°C
	Qo =	7527722.804507999	J/s	à 50°C	Eq =	2258.28584	KJ/Kg	à 80°C
	Qo =	7057030.335707999	J/s	à 80°C
	Economia de vapor:
	A =	56.9275308803	m²	à 20°C
	A =	53.5774472528	m²	à 50°C	Ev =	0.8600298873	à 20°C
	A =	50.2273636253	m²	à 80°C	Ev =	0.9138057238	à 50°C
	Ev =	0.9747550824	à 80°C
Nº 4
	Questão 4 de Evaporadores
	Alimentação:	Vapor de água saturado	Vapor para o condensador	Condensado	Produto
	F =	0.83	kg/s	ms =	?	V =	0.5644	Kg/s	ms =	?	L =	0.2656	Kg/s
	XF =	0.08	Ps =	0.1343	MPa	T1 = Tv =	49.3639	°C	Ps =	0.1343	MPa	T1 = TL =	49.363	°C
	TF =	70	°C	Ts =	108	°C	Hv =	2590.8367	KJ/Kg	Ts =	108	°C	XL =	0.25
	hF =	?	KJ/Kg	Hs =	2889.56	KJ/Kg	hs =	452.84	KJ/Kg	hL =	172.6279	KJ/Kg
	Calculo do hF:	Balanço de massa Global:	Balanço de massa por componentes:	Balanço de Energia:
	Calculado por interpolação
	direto do gráfico.	F = L + V	F.XF = L.XL + V.Xv	F.hF + ms.Hs = V.Hv + ms.hs + L.hL
	hF = 	265.7256	KJ/Kg	V =	0.5644	Kg/s	L =	0.2656	Kg/s	ms =	0.5284012754	Kg/s
	Cálculo de U
	A = 	20	m²
	Calor mecânico:
	Qo = ms (Hs - hs)
	Qo =	1287.56595572	J/s
	U =	1.097912543	Kg/s³°C
Nº 7
	Questão 7 de Evaporadores
	Alimentação:	Vapor de água saturado	Vapor para o condensador	Condensado	Produto
	F =	0.8265	kg/s	ms =	?	V =	?	Kg/s	ms =	?	L =	?	Kg/s
	XF =	0.5	Ps =	0.6894	MPa	T1 = Tv =	43.5744	°C	Ps =	0.6894	MPa	T1 = TL =	43.5744	°C
	TF =	37.777	°C	Ts =	2762.72	°C	Hv =	2580.685	KJ/Kg	Ts =	164.3	°C	XL =	0.7
	hF =	Hs =	2762.72	KJ/Kg	hs =	694.31	KJ/Kg	hL =	547.5	KJ/Kg
	Calculo do hF:	Balanço de massa Global:	Balanço de massa por componentes:	Balanço de Energia:
	Calculado por interpolação
	direto do gráfico.	F = L + V	F.XF = L.XL + V.Xv	F.hF + ms.Hs = V.Hv + ms.hs + L.hL
	hF = 	220	KJ/Kg	V =	0.2361428571	Kg/s	L =	0.5903571429	Kg/s	ms =	0.3882187659	Kg/s
	obs: como houve 6,5% de perda valor de ms foi dividido por 0,935
	Cálculo de Área	Cálculo da Economia
	U = 	1987.5	Kg/s³°C
	Economia de vapor:
	Calor mecânico:
	Qo = ms (Hs - hs)
	Qo =	802995.5775401067	J/s	Ev = 	0.6082726491
	A =	0.1485845157	m²
Nº 10
	Questão 10 de Evaporadores
	Alimentação:	Vapor de água saturado	Vapor 1	Condensado 1	Produto 1
	F =	10000	lb/h	ms =	?	V1 =	?	ms =	?	L1 =	?
	XF =	0.1	Ps =	?	MPa	T1 = Tv =	?	°F	Ps =	?	T1 = TL1 =	?	°C
	TF =	70	°F	Ts =	230	°F	Hv1 =	1137.63	Btu/lbm	Ts =	230	°F	XL1 =	0.3
	hF =	38.09	Btu/lbm	Hs =	1157.1	Btu/lm	hs =	198.32	Btu/lbm	hL1 =	?
	U1 = 	400	Btu/hft²°F
	Considerações:	Vapor 2	Condensado 2
	Cp =	0.95	Btu/lb°F	V2 =	?	Kg/s	ms =	?	Produto 2
	λ =	0.1	Btu/lb	T2 = Tv =	110	°F	Ps =	L2 =	?
	EPE =	0	Hv2 =	1109.3	Btu/lbm	Ts2 =	178.57	°F	T2 = TL2 =	110	°F
	A1 = A2	hs =	198.32	Btu/lbm	XL2 =	?
	hL2 =	?
	U2 = 	300	Btu/hft²°F
	Temperaturas	Balanço de massa Global:	Balanço de massa por componentes:	Entalpias:
	T2 = Teb + EPE	F = L + (V1 + V2)	F.XF = L.XL + V.Xv	hF = Cp.(TF - T2)
	T2 =	110	°F	Como V1 = V2
	F = L1 + 2V	L1 =	3333.3333333333	lb/h	hF =	36.1	Btu/lb
	∆Tef = Ts1 - Teb - EPE
	∆Tef =	120	°F	V =	3333.3333333333	lb/h	hL2 = Cp.(TF - T2)
	hL2 =	74.1	Btu/lb
	Balanço de massa 2º Efeito:	2º Balanço de massa por componentes:
	hL1 = Cp.(Ts2 - T2)
	F = L2 + V2	F.XF = L2.XL2 + V.Xv
	∆T1 =	51.4285714286	°F	hL1 =	139.2415	Btu/lb
	L2 =	6666.6666666667	lb/h	XL2 =	0.15
	TL1 = Ts1 - ∆T1
	Balanço de Energia:
	TL1 =	178.5714285714	°F
	F.hF + ms.Hs = V.Hv + ms.hs + L.hL
	ms =	3923.9849948198	Kg/s
	Cálculo de Área	ms =	1.0899958319	lb/s
	Calor mecânico:
	Qo = ms (Hs - hs)
	Qo =	1045.0662037037	J/s
	A =	0.0508004182	m²
Nº 13
	Questão 13 de Evaporadores
	Alimentação:	Vapor de água saturado	Vapor para o condensador	Condensado	Produto
	F =	6000	kg/h	ms =	?	V =	4800	Kg/h	ms =	?	L =	?
	XF =	0.05	Ps =	0.15	MPa	T1 = Tv =	66.599	°C	Ps =	0.15	MPa	T1 = TL =	66.599	°C
	TF =	40	°C	Ts =	?	Hv =	2621.04	KJ/Kg	Ts =	?	XL =	0.25
	hF =	142.4	KJ/Kg	Hs =	2692.41	KJ/Kg	hs =	466.82	KJ/Kg	hL =	273.0924	KJ/Kg
	Cp =	3.56
	Balanço de massa Global:	Balanço de massa por componentes:	Balanço de Energia:	Taxa de Evaporação:
	F = L + V	F.XF = L.XL + V.Xv	F.hF + ms.Hs = V.Hv + ms.hs + L.hL	Economia de vapor:
	V =	4800	Kg/h	L =	1200	Kg/h	ms =	6105.2541147575	Kg/h
	Obs: com 5% de perda - ms/0,95
	Ev =	0.7862080611
Nº 16
	Questão 16 de Evaporadores
	α =	0.013602	Graus Brix e Pressão à 40°C	Graus Brix e Pressão à 100°C
	β =	0.7489	20	°Brix	20	°Brix
	y =	0.0339	40	°Brix	40	°Brix
	δ =	0.1054	60	°Brix	60	°Brix
	P =	7.38E+03	Pa	P =	1.01E+05	Pa
	Equação para EPE:	Temperatura	Graus Brix	EPE
	40°C	0.2	1.05E-02
	40°C	0.4	1.77E-02
	40°C	0.6	2.42E-02
	100°C	0.2	1.38E-02
	100°C	0.4	2.34E-02
	100°C	0.6	3.19E-02
Nº 19
	Questão 19 de Evaporadores
	Ps =	0.2	Mpa	Temperaturas
	Ts1 =	120.2189	°C
	P3 =	25	kPa	∆Tef = Ts1 - Teb - EPE
	T3 = Teb =	64.97	°C	∆Tef =	55.2489	°C
	U1 =	2800	w/m²K
	U2 =	2400	w/m²K
	U3 =	2000	w/m²K
	EPE =	0
	∆T1 =	15.4903457944	°C
	∆T2 =	18.0720700935	°C
	∆T3 =	21.6864841121	°C
	Cálculo das temperaturas T1, T2 e T3
	T1 = Ts1 - ∆T1
	T2 = Ts2 - ∆T2
	T3 = Ts3 - ∆T3
	Ts2 = T1 - EPE1
	Ts3 = T2 - EPE2
	T1	104.7285542056	°C
	TS2	104.7285542056	°C
	T2	86.6564841121	°C
	TS3	86.6564841121	°C
	T3	64.97	°C