Termodinamica fase 1

Situación Industrial.

La planta de cogeneración debe tener como equipo principal una caldera que recibe calor de una fuente externa y lo transfiere a una corriente de agua permitiendo su evaporación, el vapor generado (30kg/s) se encuentra a 600°C y 10 MPa y debe conducirse a una turbina. En la turbina el vapor disminuye su presión, una parte de este vapor (7kg/s) se retira cuando se encuentra a 300°C y una calidad de 0.95, y se envía al equipo precalentador. La otra parte, alcanza una presión de 0.02MPa y continua hacía el condensador.

En el condensador todo el vapor pasa a fase líquida y sale a una temperatura de 40°C hacía una bomba que se encargara de conducirlo al precalentador. La única corriente de salida del precalentador se encuentra a 1.5MPa, esta corriente es bombeada hacía la caldera cerrando el ciclo de cogeneración. Debe suponerse que en la caldera, el precalentador y el condensador, no hay caída de presión.

Diagrama

Fuente: elaboración propia; Edrawsoft2016

2. Tabla de datos. Sumatorio

Corriente T

°C

P

(MPa) x H (kJ/Kg) M (Kg/s) Estado

Corriente 1 ( agua evaporada) 600 10 1 3704,3 30 Gaseoso

Corriente 2 ( agua evaporada) 300 8,58 0,95 2749,0 7 Gaseoso

Corriente 3 ( agua evaporada) 352 0,02 1 2547,2 23 Gaseoso

Corriente 4 ( agua Líquida) 40 0,0074 0 167,57 23 Liquido

Corriente 5 ( agua Líquida) 75 1,5 0 313,93 30 Liquido

3. Primara ley termodinámica.

1caldera: maquina generadora para producir vapor, donde el vapor se forma por transferencia de calor a presión constante.

∆Ep=0

∆Ec_es=0

h_e+q_caldea=h_s

Q_(SALID A⁄Q_ENTRADA )=E ficiencia

2. Planta de congeracion: Recibe calor por una fuente externa y lo transfiere a una corriente de agua.

3. Turbina: transforma la entalpia del vapor de agua en energía mecánica.

w_T=h_1-h_2

4. Precalentador: Sistema donde se requieren grandes temperaturas, donde se calienta dicho fluido en una sola

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