Balanço de Massa e Energia – Misturador

Uma  turbina  descarta  vapor  saturado  a 1 atm,  com uma  vazão de 1150 kg/h. Precisa-se de vapor superaquecido a 300 o C e 1 atm para  alimentar um trocador de calor. Para produzi-lo, a corrente de vapor descartado pela turbina se mistura com vapor superaquecido proveniente de  outra fonte a 400 o C e 1 atm. A unidade de mistura opera de forma adiabática. Abaixo é apresentado  um  esquema   do   processo,   com   os   dados   de   entalpias específicas das correntes de alimentação e produto.

Com base nestes dados, a quantidade de vapor superaquecido a 300 o C produzida é, em kg/h:

Resolução:

Aplicar o balanço de massa total no misturador:

Regime Permanente:

Agora o aluno deve aplicar o balanço de energia:

Não ocorre reação química logo:

Regime permanente:

O Misturador é adiabático ( não troca calor com as vizinhanças):

O aluno deve entender que em no misturador, não tem trabalho por unidade de tempo.

Pelo balanço de massa :

Substituindo na equação do balanço de energia:

OBS: O aluno deve aplicar o balanço de massa e de energia para gerar duas equações  e   dessa   forma   se   consegue  resolver  o  problema  devido  a existência    de   duas   cógnitas.   Entre    elas   a   quantidade    de   vapor superaquecido a 300 o C produzida é 3393,62 kg/h

Bons Estudos

 

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