Generador De Vapor De Molino

VAPOR COMO FUENTE DE ENERGÍA:

El vapor jugó un papel importante en la revolución industrial. La modernización del motor de vapor a principios del siglo 18 llevo a mayores descubrimientos tales como la invención de la locomotora de vapor y el barco a vapor, por no mencionar el horno y el martillo de vapor. Este ultimo sin hacer referencia Golpe de Arieter el cual se puede presentar en la tubería de vapor, si más bien a un martillo impulsado por vapor que se utilizaba para dar forma a fundiciones.

Hoy en día, sin embargo, los motores de combustión interna y la electricidad prácticamente han remplazado al vapor como fuente de energía. Sin embargo, el vapor es ampliamente usado en las plantas de generación eléctrica y para aplicaciones industriales de gran tamaño.

OBJETIVO:

Crear un sistema de vapor térmico el cual pueda generar un voltaje mínimo con la idea de demostrar que es posible desarrollar este trabajo a gran escala(1.5 voltios)

Crear un sistema de energía utilizando material reciclado el cual se pueda conseguir en casa

El amperaje es la fuerza con que el vapor cae sobre la turbina generándose así un amperaje y un voltaje ambos independientes.

ANTECEDENTES:

Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.

El vapor a presión se controla mediante una serie de dedales ultrasónicos de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.

El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotores, motores marinos, etc. Las modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbo máquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de turbinas de vapor. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el transporte.

EVOLUCIÓN:

TREN DE VAPOR

En la máquina de vapor se basa la Primera Revolución Industrial que, desde fines del siglo XVIII en Inglaterra y hasta casi mediados del siglo XIX, aceleró portentosamente el desarrollo económico de muchos de los principales países de la Europa Occidental y de los Estados Unidos. Solo en la interface que medió entre 1890 y 1930 la máquina a vapor impulsada por hulla dejó lugar a otros motores de combustión interna: aquellos impulsados por hidrocarburos derivados del petróleo.

Muchos han sido los autores que han intentado determinar la fecha de la invención de la máquina de vapor atribuyéndola a tal o cual inventor; intento que había sido en vano, ya que la historia de su desarrollo estaba plagada de nombres propios. Desde la recopilación de Herón hasta la sofisticada máquina de James Watt, son multitud las mejoras que en Inglaterra y especialmente en el contexto de una incipiente Revolución Industrial en los siglos XVII y XVIII condujeron sin solución de continuidad desde los rudimentarios primeros aparatos sin aplicación práctica a la invención del motor universal que llegó a implantarse en todas las industrias y a utilizarse en el transporte, desplazando los tradicionales motores, como el animal de tiro, el molino o la propia fuerza del hombre. Jerónimo de Ayanz y Beaumont, militar, pintor, cosmógrafo y músico, pero, sobre todo, inventor español registró en 1606 la primera patente de una máquina de vapor moderna, por lo que se le puede atribuir la invención de la máquina de vapor. El hecho de que el conocimiento de esta patente sea bastante reciente hace que este dato lo desconozca la gran mayoría de la gente.

CONCEPTOS IMPORTANTES:

¿QUÉ ES EL VAPOR DE AGUA?

El vapor de agua es un gas que se obtiene por evaporación o ebullición del agua-líquida o por sublimación del hielo. Es inodoro e incoloro.

Muy enrarecido, el vapor de agua es responsable de la humedad ambiental. En ciertas condiciones, a alta concentración, parte del agua que forma el vapor se condensa y se forma niebla o, en concentraciones mayores, nubes.

Vapor de agua

Nombre sistemático

Vapor de agua

Estado líquido

Agua

Estado sólido

Hielo, nieve

Propiedades1

Punto de licuefacción

100 °C

Constante individual gaseosa

461,5 J/(kg•K)

Calor latente de evaporación

2,27 MJ/kg

Masa molar

18,02 g/mol

Calor específico

1,84 kJ/(kg•K)

0,48 cal/(g•ºC)

El vapor de agua es el gas formado cuando el agua pasa de un estado liquido a uno gaseoso. A un nivel molecular esto es cuando las moléculas de H2O logran liberarse de las uniones (ej. Uniones de hidrógeno) que las mantienen juntas.

¿CÓMO FUNCIONA?

En el agua líquida, las moléculas de H2O están siendo unidas y separadas constantemente. Sin embargo, al calentar las moléculas de agua, las uniones que conectan a las moléculas comienzan a romperse más rápido de lo que pueden formarse. Eventualmente, cuando suficiente calor es suministrado, algunas moléculas se romperán libremente. Estas moléculas "libres" forman el gas transparente que nosotros conocemos como vapor, o más específico vapor seco.

¿QUÉ ES LA ENERGÍA TÉRMICA?

La energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos. Cuando dos cuerpos a diferentes temperaturas se ponen en contacto, el caliente comunica energía al frío; el tipo de energía que se cede de un cuerpo a otro como consecuencia de una diferencia de temperaturas es precisamente la energía térmica.

Según el enfoque característico de la teoría cinético-molecular, la energía térmica de un cuerpo es la energía resultante de sumar todas las energías mecánicas asociadas a los movimientos de las diferentes partículas que lo componen. Se trata de una magnitud que no se puede medir en términos absolutos, pero es posible, sin embargo, determinar sus variaciones. La cantidad de energía térmica que un cuerpo pierde o gana en contacto con otro a diferente temperatura recibe el nombre de calor. El calor constituye, por tanto, una medida de la energía térmica puesta en juego en los fenómenos caloríficos.

EJEMPLO:

. La energía térmica cambia el agua líquida a vapor. La energía del vapor es transformada en parte en energía mecánica en la turbina. Esta energía mecánica se transforma en energía eléctrica en el generador de corriente alterna. Esta última es transferida por los cables eléctricos en varios puntos en donde se usan para diferentes transformaciones. Nuestro entorno está basado económicamente en el suministro eléctrico y está vinculado a la transferencia y transformación de la energía, en la cual sin duda juega un papel clave en la transformación a otras formas previas.

MATERIALES PARA EL GENERADOR:

cinta aislante

Silicona

porta

cable flexible

cafetera

quemadores

cobre

ángulos

enchufe

PROCEDIMIENTO:

Construir una base hecha de plástico o usar un taper que sostendrá todo el trabajo

El equipo de generación se sostendrá sobre una base de ángulos doblados que sirven como soporte

Se colocara la bomba en el mismo recipiente la cual se encargara de subir el agua para poder dispararla hacia la turbina hecha con acrílico y estructura plástica

Se colocara el motor de la bomba con una batería de 9 voltios o transformador de 12v

colocar el sistema de la turbina

Asegurar las bases de los ejes donde se colocara la bobina que dará vueltas

Colocar recipientes de recepción del liquido

MATERIALES PARA LA MAQUETA:

Temperas

Nord ex

Pinceles

Cartulinas dúplex

Pasto navideño

Palitos de chupete

Hojas de colores

Tijeras

PROCEDIMIENTO :

Se diseñó la maqueta con todo el material buscando un diseño de una ciudad y una fábrica.

FUNDAMENTO DEL TRABAJO:

Este trabajo se basa en la aplicación de generación de energía

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