LICENCIATURA EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO- MÁQUINAS TÉRMICAS - TP 2
Enviado por Licenciados Honduras • 23 de Octubre de 2017 • Apuntes • 1.905 Palabras (8 Páginas) • 563 Visitas
LICENCIATURA EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO-
MÁQUINAS TÉRMICAS - TP 2
1.-¿Por qué la humedad excesiva en forma de vapor es inconveniente en las turbinas de vapor? ¿Cuál es el contenido de humedad más alto que se permite?
El exceso de humedad provoca erosión en las alabes de la turbina.
El contenido más alto es de una calidad X=0.85%
2.- Completar el siguiente cuadro, correspondiente al estado del vapor a la entrada de la turbina, en un ciclo de rankine.
Presión (p) | Temperatura (T) | Entalpía (h) | Entropía (s) |
2 MPa | 470ºC | 3402,2 KJ/Kg | 7,347 KJ/K.Kg |
6 MPa | 600ºC | 3658,7 KJ/Kg | 7,169 KJ/K.Kg |
3,5 MPa | 630ºC | 3747,5 KJ/Kg | 7,513 KJ/K.Kg |
[pic 1]
3.- En un ciclo de Rankine simple ideal con agua como fluido de trabajo opera entre los límites de presión de 5 MPa en la caldera y 100KPa en el condensador. La temperatura de entrada a la turbina es de 430°C. Calcular
a.- El trabajo que produce la turbina.
b.- El calor transferido a la caldera
c.- La eficiencia térmica del ciclo.
Datos obtenidos de tablas de vapor.
Entrada a la turbina.(3)
P = 5 MPa = 5000 KPa ; T= 430°C
De tabla 3 entrando con presión 5000 KPa y temperatura 430°C, tenemos:
h = 3269,5 KJ/kg ( es igual a h3)
s = 6,754 KJ/kg.K
Salida de la turbina o Entrada al condensador (4)
De tabla 2 con p =100KPa
h’ = 417,5 KJ/kg (es igual a h1) y h” = 2675 KJ/kg
s’ = 1,303 KJ/kg.K y s” = 7,359 KJ/kg.K
v’ = 0,00104 m3/kg ( es igual a v1)
a)
WTURBINA = h3 – h4
Nos falta h4. Como el estado de este punto se encuentra dentro de la campana, es vapor húmedo, es decir tiene Titulo.(no se conoce).
El enunciado dice que es un ciclo ideal, eso quiere decir que no existen irreversibilidades. Analíticamente se expresa por la 2º ley de la termodinámica, como que la Entropía del punto 4 es igual a la Entropía del punto 3.
Luego la entropía dentro de la campana se obtiene:
s4 = s’ + x4 ( s” – s’)
[pic 2]
Como s4 = s3 = 6,754 KJ/kg.K,
[pic 3]
Con el titulo conocido se puede calcular la entalpía del punto 4.
h4 = h’ + x4 ( h”- h’ ) = 417,5 KJ/kg + 0,90 ( 2675 – 417,5)KJ/kg=
h4 = 2449,25 KJ/kg
Reemplazando en la ecuación del trabajo.
WTURBINA= (3269,5 – 2449,25) KJ/kg.
WTURBINA= 820,25 KJ/kg
b)
qentrada = h3 – h2
Nos falta h2.
h2 = h1+ Wbomba ;
Nos falta el trabajo de la bomba
Wbomba= v1 ( p2 – p1 ) = 0,00104 m3/kg ( 5000 – 100)KPa.
Wbomba = 5,096 KJ/kg
Luego h2 = 417,5 KJ/kg + 5,096 KJ/kg = 422,6 KJ/kg
Ahora si reemplazamos en la formula del calor de entrada a la caldera.
qentrada = (3269,5 – 422,6) KJ/kg
qentrada = 2846,9 KJ/kg
c)
[pic 4]=[pic 5]
η= 0,27
4.- Un ciclo de Rankine ideal con sobrecalentamiento con agua como fluido de trabajo opera entre los límites de presión de 3 MPa en la caldera y 30 KPa en el condensador y temperatura a la entrada de la turbina de 400ºC. Determinar
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