Ciclo regenerativo con calentadores de superficie2003
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Ciclo regenerativo con Ciclo regenerativo con calentadores de superficiecalentadores de superficie
Un ciclo regenerativo teórico opera con 100 bar y 450°C a la llegada a la turbina y con una presión en el condensador de 10 kPa. La primera extracción sale de la turbina a 4 MPa y se envía a un calentador de superficie y la segunda extracción sale a 0.7 MPa y se envía al calentador de mezcla. El condensado del calentador de superficie se envía (retorno) al calentador de mezcla.
1. Hacer el esquema del arreglo del equipo y el diagrama T-s
2.-Calcular:Trabajo de la turbinaTrabajo de las bombasTrabajo netoCalor suministrado al ciclo kJ/kgEficiencia del cicloCalcule la potencia neta en KW si el flujo de vapor
que entra a la turbina es 24000 kg/h
Cálculo de las entalpías
Punto 6
Punto 7: primera extracción
T (K) h (kJ/kg) S Kj/(kgK)300 2960.7 6.3615t7 h7 6.4190
350 3092.5 6.5821
Punto 8: segunda extracción
Se busca la calidad x8
Punto 9: a salida de la turbina es vapor húmedo
Se busca la calidad x9
Punto 1: llegada a la bomba de condensado como liquido saturado a p1=10kPa
Punto 2: h2 se obtiene calculando primero el trabajo de la bomba de condensado
Aunque no se conoce m1 ni m2 se pueden eliminar de la anterior expresión
La presión a la salida de la bomba de condensado debe ser por lo menos igual a la que hay dentro del calentador de mezcla que es la de extracción de vapor que llega al calentador
Punto 3: salida del calentador de mezcla. Sale como liquido saturado a la presión de la extracción
Punto 4: h4 se obtiene con el trabajo de la bomba de alimentación
La bomba de alimentación toma el agua a la presión del calentador de mezcla y eleva su presión hasta por lo menos una presión igual a la de la caldera
Punto 5: corresponde a un liquido comprimido a p5=100 bar y a una temperatura aproximadamente igual a la del condensado en el calentador de superficie con p7=40 bar
En este caso con p5=100 bar > 30 bar se usa la tabla de liquido comprimidoT (K) h (kJ/kg)
240 1038.1250.4 h5
260 1133.7
Resumen de entalpías
Cálculo de las fracciones m1 y m2
Se hace balance térmico de cada calentador empezando con el de mayor presión por tener menos incógnitas
Calentador 2 de superficie:
El flujo correspondiente en kg/h será
Calentador 1 de mezcla: Balance de masas
Trabajo de la turbina
Trabajo de las bombas
Trabajo neto del ciclo
Calor suministrado al ciclo
Eficiencia del ciclo
Potencia neta del ciclo