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Hola, les cuento, estoy diseñando un resipiente cilíndrico que trabaja a presion para uso metalúrgico, es un recipiente a presión que trabaja a 400 °C, en su interior va a tener bolas de acero inox y un agitador con aspas de acero inox, las bolas son de diámetro pequeño (25 mm), el volumen total del recipiente es de 2 litros y su diámetro es 10 cm y la altura 25 cm.

Mi problema principal es la presión interna que se generará, como puedo calcular la presión que se generará dentro del recipiente, la temperatura inicial son 20 °C a presión atmosférica.

Bueno esperando que me puedan ayudar.
Muchas gracias y saludos.

¿Porqué se va a generar presión?
Las bolas de acero no se volatilizan, ni vaporizan.

pero va a tener aire,el recipiente esta con bolas mas o menos hasta la mitad, en la otra mitad habrá aire y al subir la temperatura a 400 °C, se generara un aumento de presion. Podre calcularla solamente con la sgte relacion

T2/T1 = P2/P1

Saludos.

O sea, que según eso alcanzará 1,3 bar.
Bueno, a mi me preocuparía más la erosión.

O sea tengo q P2=(P1*T2) / T1 = ( 100 [kPa] * 400 [°C] ) / 20 [°C] eso me da que P2= 2000 [kPa] = 290 [psi] = 20 [Bar]

Considere Patm= 100 kPa, y Tambiente= 20 °C

Mi recipiente lo calcule y me salio un de espesor de pared de 7 mm.

Como encuentras estos resultados, crees que con ese espesor y la presión que calcule este bien o tendré problemas, en el caso de que la presión este bien calculada. Respecto a la presión creen que con una temperatura de 400 °C esté bien la presión de 290 psi, o con 400 °C tendría que haber mucha mas presión?

Respecto a la corrosión, es de acero inoxidable y el proceso es con atmosfera controlada, así que creo q tenga problemas de corrosión.

Buena gracias por la respuestas, saludos.

Ese razonamiento está entre los que invalidan completamente un examen de termodinámica... Alguien debe estar revolviéndose en su tumba.

Más que nada porque si quieres trabajar con la presión en psi, deberías utilizar grados Fahrenheit. Mira a ver qué presión te da utilizando esa escala de temperatura, verás como es distinta

Random316 escribió:O sea tengo q P2=(P1*T2) / T1 = ( 100 [kPa] * 400 [°C] ) / 20 [°C] eso me da que P2= 2000 [kPa] = 290 [psi] = 20 [Bar]

Considere Patm= 100 kPa, y Tambiente= 20 °C

Mi recipiente lo calcule y me salio un de espesor de pared de 7 mm.

Como encuentras estos resultados, crees que con ese espesor y la presión que calcule este bien o tendré problemas, en el caso de que la presión este bien calculada. Respecto a la presión creen que con una temperatura de 400 °C esté bien la presión de 290 psi, o con 400 °C tendría que haber mucha mas presión?

Respecto a la corrosión, es de acero inoxidable y el proceso es con atmosfera controlada, así que creo q tenga problemas de corrosión.

Buena gracias por la respuestas, saludos.

Mal empezamos si no empleas la temperatura absoluta (kelvin) en tus cálculos.

Hola a todos,
Según mis cálculos la presión a 400 ºC (partiendo de 20 ºC y de 1 bar) es de unos 2.3 bar, lo cual no es excesivamente importante (podría estar amparada por el factor de seguridad).
Sin embargo, la resistencia a la tracción del material puede bajar estrepitosamente según el acero que estés usando. Ten en cuenta que salvo los aceros refractarios, el orden de disminución de la resistencia elástica (y a la tracción) puede ser de un orden superior a 10. Algo parecido te puede dar problemas con la corrosión.
Son temperaturas muy altas para descartar cualquier problema solucionado a temperatura ambiente.
Un saludo.
Luis

El cálculo no es tan difícil. Siento reiterarme pero
P2=(P1*T2) / T1 = 100 [kPa] * (400+273) [°K] / (20+273) [°C]=229 kPa abs = 129 kPa g = 1,3 bar
que es exáctamente lo que ya dije.
La corrosión solamente exterior, porque la interior no creo que le dé tiempo a producirse, ya que las bolas en movimiento mantendrán el interior bien brillante (al desgastar la cara interior).