1. El esquema mostrado corresponde a una planta térmica de vapor que produce40 MW. El vapor sobrecalentado a 100 bar y 500°C, se expande en dos etapas, con recalentador intermedio a 20 bar, La presión del condensador es 0,1 bar; la eficiencia del caldero es70%; la eficiencia de expansión en las turbinas 100%, la potencia de las bombas es despreciable, se pide:

a) completar el cuadro de datos adjuntos

b) determinar la eficiencia del ciclo

c) determinar la cantidad de vapor utilizado por hora

d) trazar el diagrama del ciclo en los planos Ts y hs

Punto 1 2 3 4 5 6P(bar) 100 20 20 0,1 0.1 100T (°C) 500 500h(kJ/kg) 3373.6 3373.6 192 192.02X (%) 0 0.71

2. En el esquema se muestra una planta térmica a vapor de agua con regeneración. Proyectar el ciclo para esta planta según las siguientes consideraciones:

- La temperatura del agua de alimentación a la caldera es 150°C

- La eficiencia de expansión en las turbinas es de 80%

- para los calentadores de contacto indirecto la diferencia entre la temperatura de salida del agua de alimentación y la temperatura del condensado es de 5°C

- Los incrementos de temperatura del agua de alimentación en cada calentador de contacto indirecto son iguales

- El trabajo de las bombas de agua es despreciable

- La eficiencia mecánica de las turbinas es de 80%

Se pide:

a) trazar el diagrama del ciclo en los planos Ts y hs

b) hallar y tabular para cada punto del ciclo, temperatura, presión, entalpia y flujo de masa

c) hallar el calor suministrado al ciclo, el trabajo del ciclo y el trabajo dela planta por cada kg de vapor

d) hallar la eficiencia del ciclo

Punto P (bar) T (°C) h(kJ/kg) x(%)1 20 37023456 0,07 0,096789

101112 15013141516

3. Para la planta de potencia con vapor cuyo esquema se muestra, se proyecta que el caldero, en condiciones de máxima potencia, entregue 30 kg/s de vapor sobrecalentado a 30 bar y 400°C. La temperatura en el condensador es de 50°C. La planta tendrá tres calentadores de agua de alimentación, uno de mezcla en el que el agua de alimentación se calentara hasta 90°C y dos cerrados en los que los calentamientos se harán hasta 110°C y 130°C respectivamente; en estos últimos se requiere que el condensado este 10°C por encima de la temperatura del agua a la salida (diferencia terminal)

Se pide:

a) hallar los valores de presión, temperatura, entalpia y calidad para cada estado

b) los flujos de extracción de masa en kg/s

c) la potencia máxima de turbina

d) la capacidad del condensador

e) la eficiencia del ciclo

Punto P (bar) T (°C) h(kJ/kg) x(%)1 30 40023456789

101112 150131415