INDICAR SI LAS SIGUIENTES AFIRMACIONES SON VERDADERAS (V) O FALSAS (F) BREVEMENTE SUSTENTE SU RESPUESTA. RESPUESTA. (0,25 pts. c/u)
1.-
En un ciclo Rankine ideal simple, si se mantiene las presiones de la caldera y el condensador fijas, el efecto de sobrecalentar el vapor a una temperatura más alta es el de aumentar el contenido de humedad a la salida de la turbina.
(
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2.-
La cogeneración permite obtener mayores eficiencias que en el ciclo combinado
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3.-
En los ciclos de vapor, es deseable una temperatura crítica elevada y una presión máxima segura.
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4.-
La trigeneración involucra turbina a gas, turbina a vapor y ciclo de refrigeración
(
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5.-
Los calentadores abiertos son más caros que los calentadores cerrados
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6.-
Los ciclos de vapor reales se alejan de los ideales entre otras cosas debido a la fricción, pérdida de calor hacia los alrededores y debido a que la bomba y turbina son reversibles
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II)
RESPONDER JUSTIFICADAMENTE respectivamente)
LAS
SIGUIENTES
PREGUNTAS
(1,5
pts.
c/u
7.- Investigue cómo varía el trabajo específico específico del ciclo al variar la presión de vapor, en los los siguientes casos: a) Ciclo con vapor saturado b) Ciclo con vapor sobrecalentado c) Ciclo con una etapa de recalentamiento. En todos los casos considere la presión d e descarga igual a 0,07 bar. 8.- ¿Qué son los desaeradores? 9.- En una planta de ciclo regenerativo: a) ¿ Todos los calentadores de agua de alimentación pueden ser de contacto directo? B) ¿Todos pueden ser de contacto indirecto? ¿Por qué? 10.- ¿Cuál es la máxima cantidad de vapor a extraerse para los calentadores? Haga un gráfico masa de vapor extraída versus número de calentadores . Explique los resultados
III)
RESUELVA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS (4 ,4,5 y 4 pts. respectivamente)
11.- En una planta térmica que trabaja con ciclo Rankine regenerativo y con recalentamiento se producen 25000 kW. El vapor sufre un recalentamiento a 3 bar y la extracción ocurre a a1,5 bar para el calentador de mezcla. El vapor que ingresa al turbogenerador ( Turbina-generador de corriente) se encuentra a 24 bar y 370 ºC. La temperatura del vapor después del recalentamiento es de 370 ºC y la presión en el condensador es de 0,07 bar. Considere ciclo real con las siguientes eficiencias: * De expansión de la turbina = 83% * Mecánica de la turbina= 90% * del generador de corriente eléctrica = 95% * Del generador de vapor = 82% Determine: a) La eficiencia térmica del ciclo y de la planta. b) El flujo de vapor y el consumo específico. c) Trace los diagramas T-s y h-s del ciclo 12.- En la figura adjunta se muestra una planta para producir potencia y además agua pura a partir del agua de mar. Se realiza una extracción de la turbina a 2,8 bar para alimentar el calentador de agua de alimentación y el calentador de agua de mar. El agua de mar deberá calentarse hasta su temperatura de saturación a 2 bar, luego se realiza un proceso de estrangulamiento en la válvula de expansión donde su presión se reduce a 1 bar. Separando el vapor que se forma y condensándolo se obtiene agua pura. La eficiencia de expansión de la turbina es de 70% y la eficiencia del caldero es de 80%. Si se quieren producir 20000 kW de potencia y 1800 kg/hora de agua pura. Determinar el consumo de petróleo de ésta planta. (Poder calorífico del petróleo diesel igual a 41853 kJ/kg.)
13.- Un ciclo de potencia combinado de gas-vapor usa un ciclo simple de turbina a gas para el ciclo de aire y un ciclo Rankine simple para el ciclo de vapor de agua. El aire atmosférico entra a la turbina de gas a 101 kPa y 20ºC y la temperatura máxima del ciclo de gas es de 1100ºC. La relación de presiones del compresor es de 8, la eficiencia isentrópica del compresor es de 85% y la eficiencia isentrópica de la turbina de gas es de 90%. El flujo de gas sale del intercambiador de calor a la temperatura de saturación del vapor de agua que fluye por el intercambiador de calor a una presión de 6000 kPa y sale a 320ºC. El condensador del ciclo de vapor opera a 20 kPa. Y la eficiencia isentrópica de la turbina a vapor es de 90%. Determine el flujo másico de aire a través del compresor que se necesita para que este sistema produzca 100 MW de potencia. Use calores específicos constantes a temperatura ambiente.
