Ciclo de Potencia de Vapor (1).Docx 0

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO-PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

DOCENTE: Alva Pretel, Hugo David

ASIGNATURA: Termodinámica Termodinámica

INTEGRANTES: 

Castro Linares, Segundo Manuel



García Cadenillas, José Jonel



Plasencia Gon!ales, "mil# $eatri!



Salinas Sánce!, "velin Ja!min



%entura Ponce, Andrea "velin

2018







CICLO DE POTENCIA DE VAPOR CICLO DE RANKINE

GRUPO 2 | TERMODINÁMICA | 06 de Julio, 2018







1.

Contenido

2.INTRODUCCIÓN: ............................................................................................................... 4 3.ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LOS CICLOS TERMODINÁMICOS DE POTENCIA DE VAPOR VAPOR..................... ............................................ ............................................. ......................................... .......................... ............. ............. ........ 4. 4.CICLO DE D E VAPOR: VAPOR: .............................................................................................................. 5 1.CICLO DE CARNOT CARNOT...................... ............................................. .............................................. .............................................. ................................... .............. 5.. 2.CICLO DE RANKINE RANKINE.................... ........................................... .............................................. .............................................. ................................... .............. 6.. 2.1.Aná!"!" En#$%&'!() *# C!() R+n,!n#: ..................................................................... 2.2.DIVERGENCIAS 2.2.DIVER GENCIAS ENTRE UN CICLO REAL E IDEAL...................... ...................................... ....................... .......  2.3.CICLO RANKINE CON RECALENTAMIENTO RECALENTAMIENTO....................... .............................................. .............................. ....... 1/ 2.4.CICLO RANKINE CON REGENERACIÓN ............................................................ 11 3.CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR ALTERNOS: ........................................................ 12 3.1.CICLO COM0INADO .............................................................................................. 12 3.2.CICLO DE VAPOR 0INARIO ................................................................................. 13 5.0!!)%$++..................... ............................................ .............................................. .............................................. .......................................... ......................... ............. ....... 14







2. INT NTRO RODU DUC CCI CIÓ ÓN:

La !la"#a de !o#e"$ia de %a!o& de a'ua #&a(a)a" *u"da+e"#al+e"#e $o" el +i+o $i$lo (i$o Ra"-i"e, #a"#o i el u+i"i#&o de e"e&'.a %ie"e de la $o+(u#i/" de $o+(u#i(le */ile Ca&(/", 'a o !e#&/leo, $o+o i !&o%ie"e de u" !&o$eo de *ii/" e" u" &ea$#o& "u$lea& Lo !&o$eo 3ue &e'&ea" a u e#ado i"i$ial &e$i(e" el "o+(&e de !&o$eo $.$li$o Lo !&o$eo i"di%iduale 3ue $o"#i#u4e" lo ele+e"#o del !&o$eo $.$li$o %a&.a" 4 de!e"de" de $ada a!li$a$i/" e" !a&#i$ula& !a&#i$ula& U" $i$lo ideal de !o#e"$ia 3ue u#ili$e %a!o& de a'ua e $o+!o"e de !&o$eo de #&a"*e&e"$ia de $alo& a !&ei/" $o"#a"#e 5a$ia el *luido de #&a(a)o e" el 'e"e&ado& de %a!o& 4 dede el *luido de #&a(a)o e" el $o"de"ado& 4 de !&o$eo de #&a(a)o adia(#i$o adi$i/" de #&a(a)o !o& la (o+(a 4 e"#&e'a de #&a(a)o !o& la #u&(i"a

3. ASPECTO ASPECTOS S FUNDAMENT FUNDAMENTALES ALES DE LOS LOS CICLOS CICLOS TERMOD TERMODINÁMI INÁMICOS COS DE POTENCIA DE VAPOR

U" !&o$eo $.$li$o e $o+!o"e de %a&io !&o$eo i"di%iduale di*e&e"#e 4 u $o+(i"a$i/" de!e"de de la a!li$a$i/" Lo e)e+!lo o(&e $i$lo #ie"e" u" &a'o di#i"#i%o e" $o+"7 o!e&a" e"#&e do #e+!e&a#u&a l.+i#e La #e+!e&a#u&a ele%ada &eul#a de u" !&o$eo de $o+(u#i/" e" el 'e"e&ado& de %a!o& o de"#&o del $ili"d&o La #e+!e&a#u&a (a)a e de(e a !&o$eo de e"*&ia+ie"#o La $a&a$#e&.#i$a de e#o $i$lo $o" do #e+!e&a#u&a e +ue#&a", dede u" !u"#o de %i#a 'e"e&al, $o+o u" de!/i#o de #&a"*e&e"$ia de $alo& a #e+!e&a#u&a ele%ada o *ue"#e a TA, 4 u" de!/i#o de #&a"*e&e"$ia de $alo& a #e+!e&a#u&a (a)a o u+ide&o a T El $i$lo 3ue o!e&a e"#&e ea do #e+!e&a#u&a e a&(i#&a&io La !&i+e&a le4 !a&a u" $i$lo a&(i#&a&io e#a(le$e 3ue7 Pa&a el $i$lo, $o" do #&a"*e&e"$ia de $alo&, e o(#ie"e7

9 : : ;< = ;> < = :;< = > A ?>

La e*i$ie"$ia "o de(e $o"*u"di&e $o" la e*i$ie"$ia de lo a!a&a#o La e*i$ie"$ia del $i$lo $o+!a&a la e"#&e'a #o#al del $i$lo deeada $o" la de+a"da &e3ue&ida, e" #a"#o 3ue la e*i$ie"$ia de lo a!a&a#o $o"ide&a u" !&o$eo "o u" $i$lo 4 $o+!a&a la #&a4e$#o&ia &eal $o" la ie"#&/!i$a U" $i$lo de !o#e"$ia o u"a +3ui"a #@&+i$a, #ie"e u"a e"#&e'a de #&a(a)o < u"a de+a"da de $alo& > A del de!/i#o a #e+!e&a#u&a ele%ada Po& $o"i'uie"#e, la e*i$ie"$ia de u" $i$lo #e&+odi"+i$o #e&+odi"+i$o e7  = =







4. CI CICL CLO O DE VAP APOR OR:: Co+o i"#&odu$$i/" al #e+a de $i$lo de %a!o&, e "e$ea&io #e"e& !&ee"#e di#i"#o a!e$#o #&a#ado #&a#ad o $o" a"#e& a"#e&io&ida io&idadd e" #e&+odi"+i$a #e&+odi"+i$a &ela$io"ado &ela$io"ado $o" el $i$lo de Ca&"o# de(ido a u u#ilia$i/" $o+o $i$lo de &e*e&e"$ia !a&a e%alua& el dee+!eo de o#&o $i$lo 4 e" !a&#i$ula& al $i$lo de !o#e"$ia de %a!o& Ra"-i"e, 5a$ie"do la $o+!a&a$io"e $o&&e!o"die"#e !a&a a. lo'&a& $a&a$#e&ia& el *u"$io"a+ie"#o de u"a +a3ui"a #@&+i$a (a)o el e3ue+a de lo $i$lo #e&+odi"+i$o

1 CI CICL CLO O DE DE CAR CARN NOT

Puede *u"$io"a& $o+o i#e+a $e&&ado o $o+o i#e+a de *lu)o e" &@'i+e" e#a e #a$io $io"a "a&io &io,, el +i +i+ +oo e# e# $o $o+! +!ue ue#o #o !o !o&& do do !& !&o$ o$e eo o io io#@ #@&+ &+i$ i$o o e i"#e&"a+e"#e &e%e&i(le

1F2 A la !&ei/" al#a del e#ado 1 e $o+u"i$a $alo& a !&ei/" $o"#a"#e 4 a #e+!e&a#u&a $o"#a"#e, 5a#a 3ue el a'ua e e"$ue"#&a $o+o %a!o& a#u&ado e" el e#ado 2 2F U"a eH!a"i/" adia(#i$a e i"#e&"a+e"#e &e%e&i(le del *luido de #&a(a)o e" la #u&(i"a 5a#a 3ue al$a"a la #e+!e&a#u&a i"*e&io& T e" el e#ado  F El %a!o& 5+edo 3ue ale de la #u&(i"a e $o"de"a !a&$ial+e"#e a !&ei/" $o"#a"#e 4 #e+!e&a#u&a $o"#a"#e 5a#a el e#ado , $edie"do $alo& $alo& F1 e $o+!&i+e ioe"#&/!i$a+e"#e %a!o& de a'ua 5+edo, 3ue e e"$ue"#&a e" el









K La $o+!&ei/" del *luido de #&a(a)o e" $o"di$io"e (i*i$a $o+o lo eHi'e el !&o$eo F1 K Pa&a de#e&+i"a& de#e&+i"a& la $alid $alidad ad e" el e#ado , e" "e$ea&io "e$ea&io u" $o"# $o"#&ol &ol +u4 !&e$ !&e$io io del !&o$eo de $o"de"a$i/" $o"de"a$i/" K El !&o$eo de eH!a"i/" e" la #u&(i"a $o" %a!o& 5+edo, !&o%o$a&.a" la *o&+a$i/" de 'o#a 3ue i+!a$#a&.a" a al#a %elo$idad 4 !&ei/" e" lo ala(e de la #u&(i"a !&o%o$a"do u e&oi/" de#&u$$i/" de#&u$$i/" del ala(e K El &e"di+ie"#o del $i$lo e %e a*e$#ado e&ia+e"#e !o& la #e+!e&a#u&a +Hi+a T1, de(ido a la li+i#a$io"e de"#&o de la o"a de a#u&a$i/" di+i"u4e"do el $o"#e"ido e"e&'@#i$o del *luido de #&a(a)o a +edida 3ue e i"$&e+e"#e la #e+!e&a#u&a 2 CI CICL CLO O DE DE RA RAN NIN INE E El $i$lo Ra"-i"e e u"a +odi* +odi*i$a$ i$a$i/" i/" del $i$l $i$loo Ca&"o Ca&"o#,#, e#o $o" el *i" de +e)o&a& el i# i #e+ e+aa #@ #@&+ &+i$ i$oo $o $o&& &&i' i'ie ie"d "doo lo lo !& !&o( o(le le+a +a 3u 3uee e e#e #e !& !&od odu$ u$e, e, e" e"#& #&ee e e#a #a +odi*i$a$io"e e#"7 P&i+e&o e" el !&o$eo F1 e lle%a a $a(o de +a"e&a 3ue el %a!o& 5+edo eH!a"dido e" la #u&(i"a e $o"de"e !o& $o+!le#o, 5a#a el e#ado l.3uido a#u&ado a la !&ei/" de la alida de la #u&(i"a P&o$eo de $o+!&ei/" 1F2 e &ealia a5o&a +edia"#e u"a (o+(a de l.3uido, 3ue ele%a ioe"#&/!i$a+e"#e la !&ei/" del l.3uido 3ue ale del $o"de"ado& 5a#a la !&ei/" deeada deeada !a&a el !&o$eo !&o$eo 2F Du&a"#e el !&o$eo 2F e o(&e$alie"#a el *luido 5a#a u"a #e+!e&a#u&a 3ue e $o" *&e$ue"$ia u!e&io& a la #e+!e&a#u&a $&.#i$a e $o"ide&a #oda e#a +odi*i$a$io"e, !a&a lo'&a& u" +odelo !&a$#i$o de u" $i$lo de !l !la" a"#a #a de !o !o#e #e"$ "$ia ia de %a %a!o !o&&, e e#a #a&e &e+o +o e" !& !&e ee" e"$i $iaa de dell Ci Ci$l $loo Ra Ra""-i" i"e, e, a $o"# $o "#i" i"ua ua$i $i/" /" e &e &eal ali ia& a& u" u"aa de de$ $&i &i!$ !$i/ i/"" de lo lo $o $o+! +!o" o"e" e"#e #e de dell $i $i$l $loo 4 el $o+!o&#a+ie"#o #e&+odi"+i$o &e'i#&ado e" el dia'&a+a T7







El i#e+a 3ue *u"$io"a %e& *i'u&a 12 e'" e#e $i$lo $o"#a de u"a $alde&a, do"de el a'ua 3ue e el *luido + $o"%e"ie"#e !o& e& a(u"da"#e 4 (a&a#o e"#&a a la $alde&a e" 2 $o+o l.3uido 4 ale al e#ado de %a!o& e"  De!u@ de 3ue el %a!o& a#u&ado ale de la $alde&a e" el e#ado  !aa a #&a%@ del o(&e $ale"#ado& &e$i(ie"do e"e&'.a, i"$&e+e"#ado la #e+!e&a#u&a del %a!o& a !&ei/" $o"#a"#e 5a#a el e#ado  %a!o& o(&e$ale"#ado Lue'o 5a4 u"a +3ui"a de eH!a"i/" #u&(i"a do"de el %a!o& e eH!a"de !&odu$ie"do #&a(a)o, alie"do e" el e#ado  A $o"#i"ua$i/" $o"#i"ua$i/" e#e %a!o& e"#&a a u" a!a&a#o de $o"de"a$i/" de do"de ale $o+o l.3uido al e#ado 1 E#e a u %e e #o+ado !o& u"a (o+(a de i"4e$$i/" "e$ea&ia !a&a %e"$e& la !&ei/" de la $alde&a, 3ue lo lle%a al e#ado 2 do"de i"'&ea a la $alde&a 21

A"lii E"e&'@#i$o del Ci Ci$lo Ra"-i"e7

A!li$a"do la e$ua$io"e de la e"e&'.a !o& u"idad de +aa 4 &@'i+e" e#a$io"a&io a $ada $o+!o"e"#e !o& e!a&ado e o(#ie"e la eH!&eio"e del $alo& 4 el #&a(a)o del $i$lo Ra"-i"e

q +w = ∆h + ∆! + ∆" De!&e$ia"do la %a&ia$io"e de e"e&'.a $i"@#i$a 4 !o#e"$ial, la e$ua$i/" 3ueda &edu$ida e"7

q +w = h#$% & h'(

El #&a(a)o ie"#&/!i$o de la (o+(a %ie"e dado !o&7 w )*,$ = h2 - h1

#1 = # 2

El %alo& de 52 e !uede o(#e"e& +edia"#e la #a(la de a'ua de li3uido $o+!&i+ido di!o"i(le O#&o +@#odo a!&o!iado 4 $o" &eul#ado + eHa$#o !a&a el $l$ulo del #&a(a)o ie"#&/!i$o e" la (o+(a, $o"i#e e" u#ilia& la e$ua$i/" del #&a(a)o e" &@'i+e" e#a$io"a&io, dada !o&7







El &e"di+ie"#o #@&+i$o #a+(i@" !uede eH!&ea&e de *o&+a al#e&"a#i%a $o+o7

El (ala"$e de e"e&'.a a!li$ado al %olu+e" de $o"#&ol i#uado al&ededo& del $o"de"ado& $o"de"ad o& %e& *i'u&a 1 e &edu$e a7











P#$*!*+" *# (+)$: O'$+ ;#n'# !8)$'+n'# *# !$$##$"!!!*+*#" #" + &$*!*+ *# (+)$ *# +)$ )$ )" +$#*#*)$#" (;+n*) &"'# (!$(;+ )$ +$!)" ()8)n#n'# ()8)n#n'#". ". I$$##$"!!!*+*#" #n +" )8+" < ';$!n+": En +" ';$!n+" < )8+" I$$##$"!!!*+*#" #?!"'#n +$!+(!)n#" *# #n'$)+ #n'$# #n'$# + #n'$+*+ < "+!*+. O$!%!n+*) + *!"8!n;(!9n #n # '$++@) #n'$#%+*) )$ + ';$!n+ < !n($#8#n') *# '$++@) ";8!n!"'$+*) + + )8+.

IG 17 De%ia$i/" del $i$lo &eal de !o#e"$ia de %a!o& del $i$lo Ra"-i"e ideal ue"#e7 e""e#5






Pa&a a)u#a& + el a"lii ideal al *u"$io"a+ie"#o &eal, 5a4 3ue #e"e& e" $ue"#a lo &e"di+ie"#o adia(#i$o de e#o e3ui!o, !a&a el $ao + $o+" u#iliado e" lo a"lii de lo $i$lo Ra"-i"e e #ie"e !a&a #u&(i"a 4 (o+(a7

2

CICLO RA RANINE CO CON RE RECALENTAMIENTO

E" el $i$lo $o" &e$ale"#a+ie"#o, el %a!o& "o e eH!a"de !o& $o+!le#o e" u"a ola o la e# e#a! a!aa 5a 5a# #aa la !& !&e ei/ i/"" de dell $o $o"d "de" e"a ado do&& Lu Lue' e'oo de eH eH!a !a"d "di& i&e e !a&$ial+e"#e, el %a!o& e eH#&ae de la #u&(i"a 4 e &e$alie"#a a !&ei/" $o"#a"#e A $o"#i"ua$i/", e lo de%uel%e a la #u&(i"a !a&a u eH!a"i/" !o#e&io& 5a#a la !&ei/" de alida e !uede $o"ide&a& 3ue la #u&(i"a e# $o"#i#uida !o& do e#a!a, u"a de al#a 4 o#&a de (a)a !&ei/" $o+o lo +ue#&a la *i'u&a 1Q









*#n)8!n+*) (+#n'+*)$ +!#$') ) *# ()n'+(') *!$#(') < # (+#n'+*)$ (#$$+*) ) (+8!+*)$ *# (+)$ *# (+$(+"+ < ';)".



C!() R+n,!n# ()n (+#n'+*)$#" +!#$')" En # (+") !*#+7 "# +@;"'+n )" ;@)" 8á"!()" *# +" ()$$!#n'#" >;# #n'$+n + (+#n'+*)$7 *# 8+n#$+ >;# # $#";'+*) *# + 8#(+ + + "+! "+ !*+ *+ *# *# (+ (+# #n' n'+* +*)$ )$ "# "#++  >; >;!* !*)) "+ "+'; ';$$+* +*)) + ;n ;n++ $ $#" #"!9 !9n n *#'#$8!n+*+. L+" $#"!)n#" *# #n'$+*+ *##n "#$ !%;+#"7 +$+ >;# n) "# $)*;(+n $#')$n)" !n*#"#+#" #n +" n#+" *# ';#$+".







3. CICLO CICLOSS DE DE POTENCIA POTENCIA DE VAPOR AL ALTERNO TERNOS: S: 3.1. CICLO COM0INADO

Un (!() *# )'#n(!+ ()8!n+*) #" ;n (!() +"+*) #n # +()+8!#n') *# *)" (!()" *# )'#n(!+ *!#$#n'#"7 *# 8)*) >;# # (+)$ $#"!*;+ #n ;n (!() "#+ ;'!!+*) )$ # )'$)7 +$(!+ ) ')'+8#n'#7 ')'+8#n'#7 ()8) ;#n'# '&$8!(+. E"'# (!() ()8!n+*) ()n"!"'# #n + ;'!!+(!9n *# ;n (!() *# ';$!n+ *# %+" 0$+<')n BE"'& #" ;n (!() *# )'#n(!+ (;<) ;!*) *# '$++@) #" +







Fig. 1.11: Planta de potencia combinada gas-vapor. Fuente: Yunus Cengel y Michael Boles, !ermodin"mica#, cuarta edici$n.







5. 0! 0! !) !)%$ %$+ +++ =''":'#$8)+!(+*+;n#8.#".)$*$#"".()82///2'#8+1(!()*#+)$.* =''":*)(+<#$.#"21514/-C!()"*#)'#n(!+*#+)$.='8 =''":.(#(.;(=!#.(H$)$)8+n(+/(!(+)$.='8 ='':#$")n+#".;n!(+n.#"$#n#*)(T$+"+$#n(!+"J2/E0T$+"J2/T#$8)J2/< J2/MF//J2/GRADOSTDJ2//5.*

Ciclo de Potencia de Vapor (1).Docx 0

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