Informe 1 Termodinamica Aplicada 2

Escuela Superior Politécnica del Litoral Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción

Tema: Visita al laboratorio de Termofluidos Profesora de laboratorio: Ing. Ana Melendres Palma Nombre: Kawah Kevin Max Toledo Materia: Termodinámica Aplicada Paralelo: N° 2

Periodo Lectivo

2017 – 2018 2018

Nombre: Kawah Max Toledo Materia: Termodinámica Aplicada

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Objetivos 

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Observar y conocer los equipos que se utilizan en este tipo de laboratórios para la elaboración de las prácticas respectivas a la materia y como funcionan. Determinar que tipos de procesos se estudian en las prácticas que se llevan a cabo en este laboratorio. Aprender las normas de seguridad que debemos seguir al momento de estar ene l laboratorio de termofluidos, la vestimenta que debemos llevar y qué cuidados debemos tener para no correr ningún peligro.

Metodología La visita técnica se llevó a cabo el 18 de mayo del 2017, para asistir al laboratorio de Termofluidos debíamos ir con la vestimenta apropiada para poder ingresar al lugar, consiste en ropa adecuada, mandil azul, gafas de segurirdad, zapatos cerrados y para las mujeres, el cabello recogido. Primero, recibimos una charla por parte del Ing. Freddy Chavéz, quien está encargado del laboratorio de termofluidos. Luego pasamos a realizar la visita del laboratorio, que estuvo dirigida por la Ing. Ana Melendres, quien dio a su vez una exlicación breve de los equipos que se utilizarán durante las prcticas Los recorridos fueron realizados por el Ing. Gonzalo Zabala, el Ing. Freddy Chavéz, la Ing. Ana Melendres y el ayudante del curso Bryan Alcivar. La explicación de los equipos durante mi recorrido lo recibí por parte de el Ing. Freddy Chavéz, la Ing. Ana Melendres y el ayudante del curso Bryan Alcivar.

Marco Teórico General El laboratorio de Termodluidos pertenece a la Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción, tiene un área de 462 m 2, además aquí se realizan las prácticas de laboratorio de materias como Temodinámica, Mecánica de Fluidos, Transferencia de Calor y Combustión Interna. El área dentro del laboratorio de Termofluidos consta de dos partes; en la primera se encuentran la caldera, el deposito de diesel, el super calentador, banco de prueba de aislamiento, una turbina, una caja de resistencia, el condensador de superficie, el intercambiador de calor y medidores de flujo y un banco de pruebas para motores, en la segunda parte se encuentran un túnel subsónico de viento, una turbina pelton y una turbina francis, equipo para medir el flujo laminar y flujo turbulento y un equipo de aire acondicionado. Allí se realizan prácticas de tranferencia de calor, prácticas de cuan eficiente son algunos procesos y maquinas, determinación de potencia de algunos equipos y maquinarias y prácticas de movimiento o flujo de fluidos. Además recibimos una introducción de el comportamiento correcto en el laboratorio de termofluidos, el equipamento que debemos llevar que es un mandil, zapatos cerrados, y


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gafas, en el mismo laboratorio se nos va a proporcionar guantes para las prácticas respectivas, recibimos las normás de seguridad generales para llevar a cabo de una forma correcta las prácticas en el laboratorio para poder evitar cualquier tipo de riesgo.

Marco Teórico por Sistemas Caldera Caldera de 10 bar EQUIPO THOMPSON SERIE G - 2326 MARCA MINIPAC 3 MODELO 2971 CODIGO ESPOL El caldero que está presente en el laboratorio es pirotubular, tiene como función generar vapor el cual se obtiene a partir de la transferencia de calor desde una fuente de energía a partir de la quema de algún combustible. Utiliza como combustibles carbón, gas petroleo o combustibles residuales. A pesar de que la caldera es de 10 bar, trabaja dentro de un rango de entre 8 a 10 bar. A los calderos solo debe ingresar agua que haya pasado por un tratamiento para no dañar el equipo. Son utilizados para la generación de energía.

Equipo de Aireacondicionado

Equipo de A/C didactico EQUIPO CARRIER SERIE CTA-76ª-15450 MARCA KAN2-0050-IAA MODELO 3090 CODIGO ESPOL Este conjunto es un dispositivo didactico que permite observar como se lleva a cabo en un proceso de refrigeración de un acondicionador de aire. Consta de un condensador y un evaporador que se encargan de enfriar y calentar el aire respectivamente, y un compresor. Se encuentra compuesto también de varios sensores para poder observar la temperatura y la presión.


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Compresor de aire

Compresor de aire de 1° etapa EQUIPO GILKES SERIE 41613 MARCA GT - 102 MODELO 03082 CODIGO ESPOL Este equipo también se conoce como de baja compresión en donde entra aire a baja temperatura y de esta forma se mezcla con los gases. Luego de este proceso la mezcla pasa al siguiente compresor de aire. Permite medir la temperatura y presión de gas. Con este equipo se pueden realizar prácticas de compresión de gases de baja compresión.

Compresor de aire de 2° etapa EQUIPO GILKES SERIE 41614 MARCA GT – 102/2 MODELO 03083 CODIGO ESPOL Este equipo de 2da etapa se conoce como de alta compresión, aquí es donde se dirige la mezcla obtenida del compresor de aire de la 1ra etapa. Además aumenta la temperatura del gas. Permite medir la temperatura y presión del gas. Con este equipo se pueden realizar prácticas de compresión de gases de alta compresión.


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Super calentador

Super calentador con panel de control y motor NUMAY SERIE 240460 - 35 MARCA CIT MODELO 2964 CODIGO ESPOL Esta máquina lo que permite es volver a calentar el vapor de agua proveniente de la caldera con la finalidad de recuperar el calor perdido durante el trayecto, aumentar la presión del vapor, aumentar la energía calórica del vapor y obtener un vapor de agua completamente seco. Su producto es un vapor supercalentado. EQUIPO

Turbina de vapor Turbina de Vapor 10 KW de 1 etapa Greenbat Laval SERIE 520362 MARCA BT656N MODELO 2972 CODIGO ESPOL A este equipo se dirige el vapor supercalentado produciendo que se rote una turbina a una gran velocidad para entregarle trabajo y de esta manera se genera energía electrica, luego esta energía se va a disipar en una resistencia. El equipo cuenta con instrumentos de medición para torque, corriente eléctrica y temperatura. EQUIPO


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Condensador de superficie Condensador de superficie EQUIPO Greenbat SERIE ----MARCA ----MODELO 2976 CODIGO ESPOL En este equipo se recibe el vapor proveniente de la turbina para recuperarla en forma líquida. El enfriamiento del vapor de agua se puede realizar con un flujo de agua con menor temperatura a un sistema de ventilación. El condensador se compone por un medidor de flujo de agua y dos medidores de temperatura; uno para la temperatura de entrada y otro para la temperatura de salida. El agua condensada al final del proceso pasa a un reservorio.

Intercambiador de calor

Intercambiador de calor con medidores de flujo Ward Heat SERIE NF2301-150 MARCA 510-0321 MODELO 2975 CODIGO ESPOL Al ingresar al intercambiador de calor, aquí el vapor se encuentra con otro fluido cuya temperatura será inferior al vapor y al econtrarse con este se produzca un choque térmico, de tal forma que el vapor se condense. Este dispositivo ayuda mucho para lo que es la reutilización del agua ya tratada, porque de esta forma no se necesita volver a hacer pasar por un tratamiento agua potable que se tome para ingresar en la caldera. EQUIPO


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Plano de Ubicación

1. Caldera de 10 bar. 2. Depósito de diesel. 3. Supercalentador con panel de control y motor. 4. Banco de tuberías con aislantes. 5. Turbina de vapor. 6. Condensador de superficie. 7. Intercambador de calor y medidores de flujo. 8. Banco de prueba con motor de 4 cilindros a gasolina. 9. Equipo de aire acondicionado. 10. Equipo de flujo laminar y turbulento. 11. Turbina Pelton. 12. Turbina Francis. 13. Tunel subsónico de viento. 14. Banco de bombas. 15. Banco de compresores de aire.


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Conclusiones 

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Se logró aprender parte de las herramientas, maquinas y equipos que se utilizan en este laboratorio, a partir de las observaciones y lo explicado durante el recorrido, se puede también tener nociones de cómo son los trabajos y las prácticas que llevan a cabo las respectivas materias que tienen relación con dicho laboratorio. Se determinó que una de las principales finalidades de este laboratorio es el estudio de la eficiencia de ciertas máquinas y qué es lo que influye en ello. Tambíen estudio de procesos de tranferencia de calor, aislamiento térmico, procesos energéticos, estudio del comportamiento de los fluidos, entre otros. Como todos los laboratorios, se tienen que seguir unas normativas y reglas para el manejo de los equipos y la realización de las prácticas para que haya ningún inconveniente o un daño y seguir las indicaciones del profesor o el ayudante encargado. Para ello también se debe llevar para las prácticas el equipo y vestimentas adecuados como un mandil, zapatos cerrados y gafas.

Recomendaciones 

Una recomendación sería que para visitas técnicas futuras dedicar un por más de tiempo a la actividad porque no todos los estudiantes presentes pudieron ver todas las máquinas y dispositivos presentes en el laboratorio de termofluidos. Sería bueno que se le dedique una media hora más para la visita y realizar un recorrido más tranquilo y así observar cada una de las máquinas y su funcionamiento.

Referencias ESPOL. (s.f.). FIMCP ESPOL. Obtenido de FIMCP ESPOL: http://www.fimcp.espol.edu.ec/es/departments/Industrial-and-SystemsEngineering/AboutMe/Labs.html Díaz, P. F. (s.f.). Turbinas Hidraúlicas. Gonzales, J. A. (s.f.). Calderas. Gooding, N. (s.f.). Termodinámica básica, 2da edición. Industrial, G. (s.f.). Aislamientos Termicos. Sears, F. W., Zemansky, M. W., & Young, H. D. (s.f.). Física Universitaria Duodecima edición. ygnis. (s.f.). Manual de instalación y mantenimiento de calderas de vapor.

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