Soluz040714

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Esercizio 1: Dati: Gacqua = 20 kg/s Tacqua in = 40 °C Tacqua out = 97 °C Tsat vap = 100 °C h liq sat = 419 kJ/kg h vap sat = 2676 kJ/kg xv = 95 % cp acqua = 4.2 kJ/kg/K U = 800 W/m2-K Gacqua' = 10 kg/s Tsat vap' = 86 °C h liq sat' = 360 kJ/kg h vap sat' = 2653 kJ/kg xv' = 93 % Assunzioni: DTce = 5 °C Tcond out = 45 °C Q Thot Tcold Dh cond = 2144 kJ/kg 0 100 97 Dh sc = 231 kJ/kg 4322 100 45.5 Dh hot side = 2375 kJ/kg 4788 45 40 Q rig = 4788 kW Gvap = 2.016 kg/s Qcond = 4322 kW Qsc = 466 kW Tacqua @ Qsc = 45.5 °C DT1 sc = 5 °C DT2 sc = 54.5 °C DTml sc = 20.71 °C UA sc = 22484 W/K DT1 cond = 54.5 °C DT2 cond = 3 °C DTml cond = 17.75 °C UA cond = 243498 W/K UA tot = 265982 W/K A tot = 332 m2 DT he' = 1.0 °C <- valore di primo tentativo, verosimilmente inferiore ai 3°C del caso on design Tacqua out' = 85.0 Qrig' = 1890 kW Dh cond' = 2132 kJ/kg Tcond out' = 45 °C Dh sc' = 172 kJ/kg Dhtot' = 2305 kJ/kg Gvap' = 0.820 kg/s Qcond' = 1749 kW Qsc' = 141 kW Tacqua @ Qsc' = 43.4 °C DT1 sc' = 5 °C DT2 sc' = 41.6 °C DTml sc' = 17.29 °C UA sc' = 8170 W/K DT1 cond' = 41.6 °C DT2 cond' = 1.0 °C DTml cond' = 10.90 °C UA cond' = 160472 W/K UA tot' = 168642 W/K A tot' = 211 m2 <- valore minore della superficie effettiva => iterazione successiva con DThe inferiore 0 20 40 60 80 100 120 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 T, °C Q, kW Esercizio 2: eccesso aria = 10 % xO2 ox = 0.6 xN2 ox = 0.4 MMO2 32 kg/kmole MMN2 28 kg/kmole MMCH4 16 kg/kmole LHVCH4 = 50 MJ/kg Tfumi camino 110 °C = 383.15 K Tamb = 25 °C = 298.15 K ENOx = 10 mg/MJLHV MMNOx = 46 kg/kmole Assunzione: Altre perdite di combu 1% a) CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O λstechCH4 = 2 moliO2/moleCH4 N2/O2 ox = 0.67 moliN2/moliO2 λstech = 3.33 moli ox/moleCH4 λ = 3.67 moli ox/moleCH4 MMox = 30.4 kg/kmole α = 6.97 kgox/kgCH4 Gfumi = 7.97 kgfumi/kgCH4…