Ciclo rankine-final-1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Facultad de Ingeniería
Escuela Profesional de Ingeniería Mecatrónica
CICLO RANKINE
Trabajo de Investigación Formativa
Termodinámica
AUTORES : CRIBILLERO VEGA, Carlos Alberto
ORBEZO ALVAREZ, George John
GRADOS REBAZA, Henri Steven
VELÁSQUEZ TRELLES, Roger Eduardo
BEJARANO REYES, Mauricio Alonso
SILVA ZUTA, Fray David
RODRIGUEZ CARBAJAL, Arnold
CASTRO BARRETO, Fabio Milton
DOCENTE : BENGOA SEMINARIO, Juan Carlos
MENDOZA ORBEGOSO, Elder
CICLO : V
Trujillo, Perú
2018

[CICLO RANKINE] INGENIERIA MECATRONICA
2UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
INDICE
INTRODUCCION............................................................................................................ 7
OBJETIVOS..................................................................................................................... 8
OBJETIVOS GENERALES.................................................................................. 8
OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................ 8
2.1. PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA ELECTRICA CON
TURBINAS DE VAPOR ............................................................................................... 10
2.1.1. Central térmica “San Nicolas”...................................................................... 10
2.1.2. Central termoeléctrica “ILO 21” .................................................................. 10
2.1.3. Central termoeléctrica “ILO 1” .................................................................... 11
2.2. CICLO RANKINE COMO SIMPLIFICACIÓN DE LAS CENTRALES DE
TURBINAS A VAPOR.................................................................................................. 12
2.2.1. Ciclo rankine o ciclo de vapor...................................................................... 12
2.2.2. Fases del Ciclo Rankine (figura 2.4) ............................................................ 13
2.2.3. Componentes mecánicos del ciclo a vapor rankine...................................... 14
2.2.4. Turbinas a vapor:.......................................................................................... 16
2.2.4.1. Descripción y principio básicos de funcionamiento ............................. 16
2.2.4.2. Flujo de vapor en las toberas................................................................. 18
2.2.4.3. Etapas de una turbina a vapor ............................................................... 20
2.2.4.4. Clasificación: ........................................................................................ 21
2.2.4.5. Componentes principales ...................................................................... 23
2.2.4.6. Rendimiento o eficiencia ...................................................................... 23
2.2.4.7. Regulación de potencia ......................................................................... 26

2.3. HIPÓTESIS CONSIDERADAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE
INSTALACIONES USANDO TURBINAS DE VAPOR DERIVADAS EN EL CICLO
RANKINE ...................................................................................................................... 27
2.3.1. Divergencias entre un ciclo real e ideal........................................................ 27
2.3.1.1. Pérdidas por fricción:............................................................................ 27
2.3.1.2. Pérdidas por calor.................................................................................. 27
2.3.1.3. Irreversibilidades en las bombas y turbinas:......................................... 28
2.3.2. Ciclo rankine con recalentamiento ............................................................... 28
2.3.3. Ciclo rankine con regeneración .................................................................... 29
2.3.3.1. Ciclo Rankine con calentadores abiertos:............................................. 31
2.3.3.2. Ciclo Rankine con calentadores cerrados: ............................................ 31
2.3. FORMULACIONES TERMODINÁMICAS DE LOS PROCESOS QUE
INVOLUCRA EL DESARROLLO DEL CICLO RANKINE....................................... 33
2.3.1. Ciclo rankine: el ciclo ideal para los ciclos de potencia de vapor ................ 33
2.3.2. Desviación de los ciclos de potencia de vapor reales respecto de los
idealizados:.................................................................................................................. 36
2.3.3. El ciclo rankine ideal con recalentamiento................................................... 36
2.3.4. El ciclo rankine ideal regenerativo ............................................................... 37
2.3.5. Calentadores abiertos de agua de alimentación............................................ 38
3.1. CASO DE ESTUDIO .......................................................................................... 41
CONCLUSIONES GENERALES.................................................................................. 50
CONCLUSIONES ESPECFICIAS ................................................................................ 50
Referencias Bibliográficas.............................................................................................. 52
ANEXOS ........................................................................................................................ 54

LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1. Central “San Nicolás”. (SHOUGANG GENERACIÓN ELÉCTRICA
S.A.A., s.f.)……………………………………………………………………………..11
Figura 2.2. Central termoeléctrica “Ilo 1” (EnerSur, Brochure empresa)……………....12
Figura 2.3. Central termoeléctrica “Ilo 21” (EnerSur, Brochure empresa)…………..…13
Figura 2.4: Diagrama T-S Del Ciclo de Vapor Rankine. (Ojeda, 2013)……………….14
Figura 2.5: Ciclo Cerrado de Vapor Rankine. (Ojeda, 2013)…………………………..15
Figura 2.6: Turbina a Vapor durante proceso de montaje. (Ojeda, 2013)……………..16
Figura 2.7: Etapa de acción de una turbina a vapor. (Ojeda, 2013)…………………...17
Figura 2.8: Turbina de reacción de tres escalonamientos. (Ojeda, 2013)………….…19
Figura 2.9: Etapa de Acción de velocidad compuesta o Etapa Curtis. (Ojeda, 2013)...19
Figura 2.10: Componentes de una Turbina a Vapor. (Ojeda, 2013)……………………21
Figura 2.11 Desviación del ciclo real de potencia de vapor del ciclo Rankine ideal.
(Kenneth Wark, 2001)………………………………………………………………….24
Figura 2.12: Ciclo Rankine con Calentamiento (Kenneth Wark, 2001)………………28
Figura 2.13: Esquema de instalación y diagrama T-s de un ciclo de potencia de vapor
ideal regenerativo con calentador abierto de alimentación. (Kenneth Wark, 2001)……30

Figura 2.14: Esquema de instalación y diagrama T-s de un ciclo de potencia de vapor
ideal regenerativo con calentador cerrado de alimentación. (Kenneth Wark, 2001)……30
Figura 2.15: el ciclo de rankine ideal simple. (Cengel, 2009)…………………………31
Figura 2.16. diagrama del ciclo ideal rankine (Cengel, 2009)…………………………34
Figura 2.17. Desviación del ciclo real de potencia de vapor respecto del ciclo rankine
ideal. (Cengel, 2009)…………………………………………………………………..35
Figura 2.18. Efecto de las irreversibilidades de la bomba y la turbina en el ciclo de
rankine ideal. (Cengel, 2009)…………………………………………………………...35
Figura 2.19. El ciclo Rankine ideal con recalentamiento. (Cengel, 2009)…………….37
Figura 2.20. Primera parte del proceso de adición de calor en la caldera sucede a temperas
relativamente bajas. (Cengel, 2009)……………………………………………………37
Figura 2.21. Ciclo rankine ideal regenerativo con un calentador abierto de agua de
alimentación. (Cengel, 2009)……………………………………………………..…….39

Capitulo Nº1
INTRODUCCION
Y
OBJETIVOS

INTRODUCCION
A lo largo de los años la revolución industrial trajo consigo un transformación
económica, social y tecnológica que empezó en la segunda mitad del siglo XVIII. Aquí
fue donde la industria naciente se multiplico de manera sorprendente a su vez que se
buscaban reducir los tiempos de producción para generar las mayores ganancias.
El día a día de las personas cambio gracias al avance tecnológico que trajo
consigo este proceso.
Uno de los avances que ayudo a que ocurriera esto fue la creación de los ciclos
de potencia de vapor, ya que estos a través de relaciones entre la presión de un vapor
saturado y la temperatura generan trabajo que es usado en los diferentes procesos de
producción.

OBJETIVOS
 OBJETIVOS GENERALES
o Conocer que es el ciclo Rankine y todas las variables que conciernen al
mismo.
 OBJETIVOS ESPECIFICOS
o Conocer una de las aplicaciones del ciclo Rankine y la generación de
energía eléctrica a través de turbinas de vapor.
o Comprender acerca de todas las etapas del ciclo Rankine a su ves de saber
diferenciar las diferentes variables para cada una de ellas.
o Aprender a interpretar el proceso del ciclo Rankine a través de sus
gráficos.
o Conocer que valores mejoran la eficiencia del ciclo Rankine
o Demostrar, a través de un caso de estudio, el entendimiento y comprensión
del ciclo Rankine en cada uno de sus momentos.

Capitulo Nº2
MARCO
TEORICO

2.1. PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA
ELECTRICA CON TURBINAS DE VAPOR
2.1.1. Central térmica “SanNicolas”
La Central Térmica San Nicolás inició su operación el año 1964; está
conformada por tres unidades de generación con turbinas a vapor que operan
termodinámicamente cumpliendo un ciclo Rankine regenerativo con
sobrecalentamiento para lo cual dispone como equipos básicos: calderas de fuego
directo acuotubulares que utilizan petróleo residual 500 (PIAV-500) como
combustible, turbinas a vapor del tipo condensación con extracciones,
condensadores enfriados por agua de mar y toda una red de vapor y condensados
que conforman el circuito principal además de los otros circuitos como el de
combustible, agua de enfriamiento; etc.
De acuerdo a los últimos ensayos de potencia efectiva y rendimiento, las
unidades de generación TV1, TV2 y TV3 tienen una potencia efectiva de 19 026
KW, 18 284 KW y 25 786 KW respectivamente.
En los anexos 2.1 y 2.2 se dan las características principales de los equipos
que conforman cada unidad de generación.
2.1.2. Central termoeléctrica “ILO 21”
La central termoeléctrica Ilo 21 se ubica en Moquegua, al sur de Ilo.
Cuenta con un muelle propio para buques de 70 mil toneladas. Posee dos plantas
desalinizadoras y una planta de tratamiento de aguas.

De acuerdo al Brochure de la empresa EnerSur (Anexo 2.3) y a un informe
anual del mes de mayo de 2016 de la empresa ENGIE Energía Perú S.A. (Anexo
2.4.), la potencia efectiva de las unidades de generación es de 135 MW, utilizando
carbón como combustible.
2.1.3. Central termoeléctrica “ILO 1”
La central termoeléctrica se ubica en Moquegua, al norte de Ilo. La central
cuenta con tres turbinas de vapor, dos turbinas de gas y un motogenerador.
Además, esta central esta implementada con dos plantas desalinizadoras de agua
industrial y potable.
De acuerdo al Brochure EnerSur 2015 (Anexo 2.3) y a un informe anual
del mes de mayo de 2016 de la empresa ENGIE Energía Perú S.A. (Anexo 2.4.),
la potencia efectiva de las unidades de generación oscila entre los valores de 216.8
y 239 MW, utilizando diesel como combustible.
Figura 2.1. Central “San Nicolás”. (SHOUGANG GENERACIÓN
ELÉCTRICA S.A.A., s.f.)

En los (Anexos 2.5 y 2.6) podemos denotar un cuadro comparativo de la
evolución de la producción de energía en las diferentes plantas de la empresa
Engie Energia Perú en (GWh), así como un gráfico comparativo de energía por
mes en (GWh).
2.2. CICLO RANKINE COMO SIMPLIFICACIÓN DE
LAS CENTRALES DE TURBINAS A VAPOR
2.2.1. Ciclo rankine o ciclo de vapor
El ciclo termodinámico cerrado que se desarrolla en las Plantas de Propulsión
a Vapor, es el Ciclo Ranking o Ciclo Cerrado de Vapor.
En este, primero comprimimos de forma reversible y adiabática el agua, en un
inicio a baja temperatura y presión mediante una bomba, hasta que lleguemos a la
presión de trabajo. En la caldera, el agua se convierte en vapor tras adicionarle
calor, quemando combustible en su interior.
Figura 2.2. Central termoeléctrica “Ilo 1” (EnerSur, Brochure empresa)

Posteriormente, el vapor formado previamente recalentado se envía a las
turbinas, en donde se acelera y expande, produciendo trabajo mecánico. (Ojeda,
2013)
En la siguiente Fase, el vapor trabajado es condensado y convertido en agua
para ser reintroducida a la caldera con ayuda de la bomba de alimentación. (Ojeda,
2013)
2.2.2. Fases del Ciclo Rankine (figura 2.4)
Generación (2-3): Transferimos calor al agua en la caldera con presión
constante y quemando algún tipo de combustible; con lo cual conseguiremos
elevar la temperatura del agua hasta la de saturación. Después de la evaporación,
se adiciona un incremento de calor para recalentar el vapor a una mayor
temperatura, generando vapor súper-calentado.
Expansión (3-4): En esta fase, se permite al vapor súper-calentado que se
expansione reversible y adiabáticamente en una máquina de vapor (Turbina) hasta
la presión de ingreso al condensador.
Figura 2.3. Central termoeléctrica “Ilo 21” (EnerSur, Brochure empresa)

Condensación (4-1): Realizamos la condensación en el Condensador
Principal a presión constante para eliminar el calor remanente del vapor trabajado
en las turbinas, mediante agua fría de mar.
Realimentación (1-2): Metemos el vapor ya condensado en la bomba de
alimentación en forma líquida, lo introducimos nuevamente en la caldera y
repetimos el ciclo una y otra vez.
2.2.3. Componentes mecánicos delciclo a vapor rankine
Para que este ciclo se pueda llevar a la práctica, en un sistema de
propulsión para buques, es necesario diseñar una planta, donde se incluya
componentes mecánicos, que desarrollen las diferentes fases del ciclo. Cada uno
de estos, deben tener características particulares. Estos componentes son los que
vemos en la figura 2.5:
a) Una Caldera, la cual quema algún tipo de combustible fósil para
producir calor y generar el vapor requerido. Además de contar con re-
calentadores.
Figura 2.4: Diagrama T-S Del Ciclo de Vapor Rankine. (Ojeda, 2013)

b) Las Máquinas Principales, conformadas por un grupo de turbinas a
vapor con diferentes características como de alta presión, de baja presión,
de crucero y dé marcha atrás; cuya finalidad es aprovechar de manera
más eficiente el vapor.
c) El Condensador Principal, que trabaja con presión de vacío, para lo
cual cuenta con un “eyector de aire” y con la función de condensar el
vapor a la salida de la turbina.
d) La Bomba de Condensado, que extrae el líquido saturado del
condensador, también llamado “condensado”.
e) El Tanque de Nivel o Tanque Des-aireador, cuya función es reposar el
líquido saturado extraído del condensador hasta convertirlo en agua de
alimentación.
Figura 2.5: Ciclo Cerrado de Vapor Rankine. (Ojeda, 2013)

f) El Tanque de Agua de Alimentación, cuya función dentro del ciclo es
mantener un volumen de agua suficiente que asegure su funcionamiento
continuo.
g) La Bomba de Alimentación, que extrae el agua del tanque de
alimentación y la introduce en la caldera para reiniciar el ciclo.
2.2.4. Turbinas a vapor:
2.2.4.1. Descripcióny principio básicos de funcionamiento
Son máquinas de combustión externa, que convierten la energía térmica
del vapor en trabajo útil. Constan de una parte móvil, rotor y un componente
fijo, estator, en los que se encuentran instalados los álabes, y las toberas fijas
y móviles, en donde se producirán las transformaciones de la energía del
vapor. El rotor se encuentra dentro de una estructura resistente a la presión,
que además proporciona soporte al eje rotor mediante cojinetes. En la imagen
2.6 podemos ver una turbina a vapor mientras es montada.
Figura 2.6: Turbina a Vapor durante proceso de montaje. (Ojeda, 2013)

Estas máquinas son de flujo permanente, en las cuales el vapor entra y es
direccionado hacia las toberas que están repartidos uniformemente en la
periferia del rotor en donde se expansionan a una presión menor, y adquieren
gran velocidad, la cual es aprovechada por los álabes móviles de los rotores
que la convierten en movimiento mecánico en el eje. (Ojeda, 2013)
Esta transformación de energía se realiza en dos fases: (Ojeda, 2013)
a) En la primera fase, el vapor tras pasar por las toberas convierte su
energía térmica en cinética.
b) En una segunda fase, el vapor tras actuar sobre los alabes convierte su
energía cinética en mecánica.
Figura 2.7: Etapa de acción de una turbina a vapor. (Ojeda, 2013)

2.2.4.2. Flujo de vapor en las toberas
El vapor en este tipo de turbinas se dirige permanentemente de las toberas
a los álabes y las transformaciones de la energía se llevan a cabo mediante las
fuerzas ejercidas sobre estos elementos a causa de los cambios en la cantidad
de movimiento del vapor. (Ojeda, 2013)
Para obtener la diferencia de entalpías a la entrada y salida, se tiene la
siguiente expresión: (Ojeda, 2013)
ℎ1 − ℎ2 =
(𝑉2
2
− 𝑉1
2
)
2𝑔𝐽
(2.1)
Donde 𝑉1 es la velocidad a la entrada, 𝑉2 es la velocidad a la salida, ℎ es
la velocidad a la entrada, ℎ2 es la velocidad a la salida, g es la aceleración a la
gravedad (9.81 𝑚
𝑠2⁄ ) y J es la constante de Joule.
En la mayoría de los casos, la velocidad inicial del vapor a la entrada de la
turbina es relativamente tan pequeña en comparación con la de salida que la
podemos considerar como despreciable; la expresión quedaría así:
ℎ1 − ℎ2 =
𝑉2
2
2𝑔𝐽
(2.2)
En una turbina ideal, toda la variación de la entalpía del vapor se trasforma
en energía mecánica en el eje. Quedando la siguiente ecuación:
Trabajo mecánico al eje = (ℎ1 − ℎ2) −
𝑉2
2
2𝑔𝐽
(2.3)
De esta forma, la entalpía se convierte en energía cinética a medida que el
vapor circula por las toberas y en energía mecánica al fluir sobre los álabes.

Figura 2.8: Turbina de reacción de tres escalonamientos. (Ojeda, 2013)
Figura 2.9: Etapa de Acción de velocidad compuesta o Etapa Curtis. (Ojeda,
2013)

2.2.4.3. Etapas de una turbina a vapor
Existen diferentes formas en las que se pueden realizar las transformaciones
de energía en una turbina a vapor, combinando toberas y álabes, en las que se
establece: “A toda acción corresponde una reacción igual y de sentido
contrario”. (Ojeda, 2013)
a) Etapa de Acción (Impulsión):
En una etapa de acción, figura 2.7, toda la caída de presión del vapor y el
incremento de velocidad tiene lugar en las toberas, las cuales están fijas
dentro de la carcasa de la turbina. Los álabes, a su vez, están dispuestos en
los bordes de un rotor que gira alrededor de un eje central y tienen la función
de absorber una parte de la energía cinética del vapor en expansión; al
chocar contra estos, hace girar el rotor y el eje, lo que genera el trabajo
mecánico.
b) Etapa de Reacción:
En una etapa de reacción teórica, la expansión del vapor tiene lugar
únicamente en los álabes, los cuales tienen forma de tobera, y se obtiene
energía mecánica de la aceleración del vapor en expansión en estos
elementos. Las turbinas con etapas de reacción (figura 2.8) cuentan,
generalmente, con dos grupos de álabes, unos móviles y otros fijos. Estos
están colocados de forma que cada par actúa como una tobera a través de la
cual pasa el vapor mientras se expande, lo que produce el movimiento
mecánico por efecto de la reacción del vapor sobre los álabes móviles al
pasar por estos. (Ojeda, 2013)

c) Etapa de Acción de velocidad compuesta o Etapa Curtis:
En esta etapa (figura 2.9) el vapor ingresa a los grupos de toberas, y se
expansiona reduciendo su presión y aumentando su velocidad; luego ingresa
a una primera hilera de álabes móviles, en donde pierde velocidad e invierte
su sentido. Después, ingresa a una segunda hilera de álabes fijos para
invertir nuevamente el sentido del flujo de vapor, sin variar su presión o
velocidad, y, posteriormente, dirigirse a una segunda hilera de álabes
móviles, donde sufre una segunda caída de velocidad. (Ojeda, 2013)
2.2.4.4. Clasificación:
Las clasificaciones según el autor Ojeada son:
a) Por el tipo de etapas:
Figura 2.10: Componentes de una Turbina a Vapor. (Ojeda, 2013)

a. Turbinas de Acción: Son aquellas en las que se utiliza el impulso
del chorro de vapor para mover los álabes.
b. Turbinas de Reacción: Los espacios comprendidos entre los álabes
tienen la forma de toberas y la reacción ejercida sobre estas por el
vapor saliente hace girar el rotor.
c. Turbina de Acción de Velocidad Compuesta: Se mejora la
eficiencia en la conversión de la energía térmica del vapor re-
direccionando el flujo de este con un juego de álabes fijos para ser
utilizado nuevamente en un segundo grupo de álabes.
b) Por la división del flujo de vapor:
a. De flujo simple: El flujo se dirige de un extremo al otro de la
turbina.
b. De flujo en tándem o flujo compuesto en tándem: El flujo de vapor
se expansiona en dos turbinas separadas, pero en el mismo eje.
c. De flujo compuesto cruzado: La expansión del vapor se da en dos
turbinas en serie separadas o de ejes separados, pero engranadas en
una salida común.
d. De doble flujo: El vapor ingresa por el centro de la turbina y se
divide dirigiéndose en doble flujo hacia cada extremo.
c) Por la dirección del flujo del vapor:
a. De flujo axial: Turbinas en las que la dirección del flujo de vapor
en relación al eje del rotor es paralela a este.
b. De flujo radial: En estas turbinas, la dirección del flujo de vapor es
radial o perpendicular al eje del rotor.

d) Por el número de veces que el flujo de vapor mueve los álabes:
a. De simple entrada: Son turbinas en las que el flujo de vapor circula
una sola vez para mover los álabes.
b. De Re-entradas: Son turbinas en las que el mismo flujo de vapor
circula más de una vez para dar movimiento a los álabes.
2.2.4.5. Componentes principales
Las turbinas de vapor son relativamente máquinas sencillas, debido a que
tienen una sola parte móvil, que es el eje rotor. Sin embargo, requieren ciertos
componentes que vemos en la figura 2.10, que cumplan funciones específicas,
como una envuelta o estructura de soporte, cojinetes para sostener y alinear el
eje, cojinetes de empuje y un pistón de equilibrado para mantener la posición
y compensar la fuerza axial en el sentido del flujo de vapor, un sistema de
sellado que impida que el vapor salga de la turbina y que el aire entre en ella,
un sistema de lubricación; adicionalmente, para el control de la velocidad de
rotación, requiere de válvulas para la admisión del vapor que ingresa la
turbina.
2.2.4.6. Rendimiento o eficiencia
El rendimiento de una turbina a vapor depende de diversos aspectos tales
como: el manejo adecuado del transporte del vapor desde las calderas
considerando las tuberías y válvulas, el aislamiento térmico para evitar
pérdidas de energía por caídas de entalpía, pero también aspectos mecánicos
imprescindibles para reducir la fricción en los cojinetes, y las pérdidas de
vapor en sellos. (Ojeda, 2013)

Para llegar al planteamiento de la eficiencia, tomamos como base “La
ecuación general de la energía” donde: la energía potencial es Z / J, la energía
Cinética es Vs /2gJ, la energía Térmica es h1 - h2, el calor suministrado: Qa –
Qe, el trabajo entregado es Wk y las pérdidas mecánicas son Lm. (Ojeda,
2013)
Pero para una turbina bien aislada, consideramos irrelevante la energía
potencial, el intercambio de calor con la atmósfera, la magnitud de la
velocidad del vapor al ingreso a la turbina, con lo que finalmente tenemos la
siguiente expresión:
𝑊𝑘 = (ℎ1 − ℎ2) − (
𝑣𝑠
2
2𝑔𝐽
) − 𝐿𝑚
(2.4)
Donde h1 es la entalpía al ingreso a la turbina, h2 en la salida, Vs es la
velocidad del vapor a la salida de la turbina, Lm las pérdidas mecánicas, y Wk
es el trabajo producido por el eje de la turbina.
Figura 2.11. Desviación del ciclo real de potencia de vapor del ciclo
Rankine ideal. (Kenneth Wark, 2001)

Las diferentes perdidas de energía en el ciclo se deben a diferentes
factores, el autor Ojeda las clasifica en:
a) Cambios de Entalpía:
a. Pérdidas Termodinámicas, causadas al estrangular el vapor
entre la válvula de cuello y la cámara de distribución del vapor
del regulador de potencia.
b. Por Fricción, del vapor en las toberas y álabes, siendo h2 la
entalpía teórica de salida y h2’ la entalpía considerando
pérdidas, la eficiencia termodinámica “n” quedaría
determinada por:
n =
(h1 − h2)
(h1 − h2′)
2.5
b) Pérdidas a la salida.
Se consideran a la salida de la última etapa de la turbina y se deben a
la energía cinética remanente en el vapor, la cual determinamos por:
(
𝑣𝑠
2
2𝑔𝐽
)
2.6
c) Pérdidas Mecánicas.
Asociadas a la fricción en descansos y empaquetaduras de eje
rotor, un valor aproximado de estas puede hallarse con:
Lm =
1.46(h1 − h2)
𝐻𝑃( 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜)1/2
2.7
Finalmente, la eficiencia mecánica de una turbina a vapor que
considera todas las pérdidas queda:

𝑛 𝑚 =
(h1 − h2) − 𝑉𝑒2
2𝑔𝐽⁄ − 𝐿𝑚
(h1 − h2′)
2.8
2.2.4.7. Regulación de potencia
Para controlar la velocidad de una turbina a vapor, se debe regular el
ingreso de vapor mediante su apertura mediante dos métodos: (Ojeda, 2013)
a) Válvulas de Estrangulación:
Son válvulas que reducen la presión del vapor al ingreso a la turbina, pero
también aumentan el consumo específico de vapor a bajos regímenes de
potencia.
b) Control de Toberas:
Este sistema consiste en una serie de válvulas que descubren progresivamente
tantos pasos de vapor como sean necesarios para alimentar un grupo de toberas.
Lo que permite utilizar vapor prácticamente a la misma presión que a la salida
de la caldera, reduciendo el consumo específico de vapor en la turbina a bajos
regímenes de potencia.

2.3. HIPÓTESIS CONSIDERADAS PARA EL
FUNCIONAMIENTO DE INSTALACIONES
USANDO TURBINAS DE VAPOR DERIVADAS EN
EL CICLO RANKINE
2.3.1. Divergencias entre un ciclo real e ideal
Uno de los aspectos a tomar en cuenta al empezar a hablar del
funcionamiento de instalaciones que usan turbinas de vapor derivadas en el ciclo
Rankine para la obtención de trabajo a partir de energía, es que estas no están
regidas por las mismas hipótesis de un ciclo Rankine ideal, sino más bien, se
consideran otras hipótesis necesarias para entender el comportamiento REAL del
ciclo, como ciertas irreversibilidades en diversos componentes.
En el caso real, se supone una cierta fricción del fluido, además de pérdidas
de calor indeseables hacia los alrededores, tal y como se puede apreciarse en la
figura 2.11.
2.3.1.1. Pérdidas por fricción:
La fricción del fluido ocasiona caídas de presión en la caldera, el
condensador y las tuberías entre los diversos componentes. Para compensar
las caídas en las presiones se requiere presiones más altas en el bombeo del
agua.
2.3.1.2. Pérdidas por calor
Otra fuente importante de irreversibilidades es la perdida de calor del
vapor por los alrededores cuando éste circula por varios componentes.

2.3.1.3. Irreversibilidades en las bombas y turbinas:
En las turbinas y bombas existen variaciones de entropía entre la
entrada y salida. Originado la disminución en el trabajo entregado por la turbina e
incremento del trabajo suministrado a la bomba.
2.3.2. Ciclo rankine con recalentamiento
Uno de los problemas que surgen al pensar en cómo conseguir un mayor
rendimiento en las instalaciones que usan turbinas de vapor derivadas al ciclo
Rankine, teniendo en cuenta obviamente el caso REAL, es ¿Cómo podemos
aprovechar la posibilidad de eficiencias mayores a presiones más altas sin que se
presenten los problemas de humedad excesiva en las etapas finales de la turbina?
Para este problema existen dos hipótesis:
a) Sobrecalentar el vapor a temperaturas muy altas antes de que entre a la única
turbina existente en el sistema. Sin embargo, la desventaja de esta opción es
que la temperatura del vapor tendría que incrementarse a niveles
metalúrgicamente inseguros, siendo esta hipótesis en una solución no viable.
b) Expandir el vapor en dos etapas mediante dos turbinas y recalentarlo entre
estas dos etapas. Esta es una solución viable al problema de humedad
Figura 2.12: Ciclo Rankine con Calentamiento (Kenneth Wark, 2001)

inaceptable en turbinas, incrementando la eficiencia del sistema, y es conocida
como “Ciclo de Recalentamiento”.
En el ciclo con recalentamiento, el vapor no se expande por completo en una
sola etapa hasta la presión del condensador.
Luego de expandirse parcialmente, el vapor se extrae de la turbina y se
recalienta a presión constante.
A continuación, se lo devuelve a la turbina para su expansión posterior hasta
la presión de salida. Se puede considerar que la turbina está constituida por dos
etapas, una de alta y otra de baja presión como lo muestra la figura 2.12.
2.3.3. Ciclo rankine con regeneración
La Figura 2.12 nos demuestra que existe un inconveniente en el ciclo
Rankine simple; la temperatura media de la parte 2->2’ del proceso de aporte de
calor está muy por debajo de la temperatura de saturación y del proceso de
sobrecalentamiento 2’->3´->3. Atendiendo a la segunda ley de la termodinámica,
el rendimiento del ciclo se ve reducido como resultado de este proceso de aporte
de calor a una temperatura relativamente baja. Si se aumentara la temperatura
media a la que se realiza este proceso, la eficiencia del ciclo se aproximaría más
a la del ciclo de Carnot. De esta manera surge la hipótesis de un ciclo de Rankine
con “Regeneración”.

El ciclo regenerativo consiste, en extraer parte del vapor expandido en la
turbina y utilizarlo para suministrar calor al fluido de trabajo, aumentado su
temperatura antes de pasar por la fuente principal de calor (Caldera) a una presión
determinada. Existen dos tipos de calentadores uno denominado calentador
abierto o de contacto directo y el calentador cerrado o cambiador de calor de
carcasa y tubos.
Figura 2.13: Esquema de instalación y diagrama T-s de un ciclo de
potencia de vapor ideal regenerativo con calentador abierto de
alimentación. (Kenneth Wark, 2001)
Figura 2.14: Esquema de instalación y diagrama T-s de un ciclo de
potencia de vapor ideal regenerativo con calentador cerrado de
alimentación. (Kenneth Wark, 2001)

2.3.3.1. Ciclo Rankine con calentadores abiertos:
Como se muestra en la Figura 2.13, se ajustan los flujos másicos de las
corrientes que entran al calentador, de manera que el resultado de la mezcla a
la salida del calentador sea líquido saturado a una presión determinada. Las
presiones de entrada deben ser iguales, para que no se produzcan retornos
indeseables en las líneas de tuberías.
2.3.3.2. Ciclo Rankine con calentadores cerrados:
En un calentador cerrado no se mezclan las corrientes que entran. El agua
de alimentación circula por el interior de los tubos que pasan por el calentador
Figura 2.15: el ciclo de rankine ideal simple. (Cengel, 2009)

y el vapor extraído de la turbina para precalentar el agua, se condensa sobre
los tubos.
En el caso ideal, se supone que el agua de alimentación proveniente del
condensador sale del calentador como líquido comprimido a la misma
temperatura que el vapor de agua extraído que ha condensado (ver Figura
2.14). La particularidad de los calentadores cerrados es que las 2 corrientes
que atraviesan el calentador no están en contacto directo por lo que sus
presiones pueden ser distintas.

2.3. FORMULACIONES TERMODINÁMICAS DE LOS
PROCESOS QUE INVOLUCRA EL DESARROLLO
DEL CICLO RANKINE
2.3.1. Ciclo rankine: el ciclo ideal para los ciclos de potencia de vapor
Los cuatro componentes que pertenecen al ciclo Rankine son dispositivos
de flujo estacionario como la bomba, la caldera, la turbina y el condensador por
lo que pueden estudiados como procesos de flujo estacionario, tal como se observa
en la figura 2.15.
Este ciclo es ideal para centrales eléctricas de vapor y pasa por los
siguientes procesos, los cuales son detallados en la figura 2.16:
De 1 a 2 Compresión isentrópica en una bomba.
De 2 a 3 Adición de calor a presión constante en una caldera.
De 3 a 4 Expansión isentrópica en una turbina.
De 4 a 5 Rechazo de calor a presión constante en un condensador.
Analizamos el trabajo y la transferencia de calor, la ecuación de energía
de flujo estacionario por unidad de masa de vapor se reduce a:
(𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑄𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎) + ( 𝑊𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑊𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 ) = ℎ 𝑠 − ℎ 𝑒 (
𝐾𝐽
𝐾𝑔
)
Teniendo en cuenta que la caldera y el condensador no ejercen ningún
trabajo y sabiendo que la bomba y la turbina son isentrópicas:
Bomba (𝑄 = 0)
( 𝑊𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = (ℎ2 −ℎ1) = 𝑣(𝑃2− 𝑃1)) 2.9

Caldera (𝑊 = 0)
( 𝑄 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = (ℎ3 −ℎ2)) 2.10
Turbina (𝑄 = 0)
(𝑊𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎,𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = (ℎ3 −ℎ4)) 2.10
Condensador (𝑤 = 0)
( 𝑄 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = (ℎ4 − ℎ1)) 2.11
La eficiencia térmica se define de la siguiente forma:
(ŋ 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 = (𝑤 𝑛𝑒𝑡𝑜 / 𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 ) = 1 − (𝑄𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 / 𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎) 2.12
Donde:
(𝑊𝑛𝑒𝑡𝑜 = (𝑞 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑞 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎) = (𝑊𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎,𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 − 𝑊𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎,𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 )) 2.13
Figura 2.16 diagrama del ciclo ideal rankine (Cengel, 2009)

Figura 2.17. Desviación del ciclo real de potencia de vapor respecto del
ciclo rankine ideal. (Cengel, 2009)
Figura 2.18 Efecto de las irreversibilidades de la bomba y la turbina en el
ciclo de rankine ideal. (Cengel, 2009)

2.3.2. Desviación de los ciclos de potencia de vapor reales respectodelos
idealizados:
Podemos observar en la figura 2.17 una desviación entre bombas y turbinas
reales respecto de las isentrópicas puede ser tomada en cuenta utilizando
eficiencias isentrópicas
El estado real 2a pertenece a la salida de la bomba y el estado real 4a es de
la turbina, mientras que 2s y 4s son los estados correspondientes para el caso
isentrópico (figura 2.18) y se puede medir de la siguiente manera:
ŋ 𝐵 =
𝑤𝑠
𝑤 𝑎
=
ℎ2𝑠 − ℎ1
ℎ2𝑎 − ℎ1
2.13
ŋ 𝑇 =
𝑤 𝑎
𝑤𝑠
=
ℎ3 − ℎ4𝑎
ℎ3 − ℎ4𝑠
2.14
2.3.3. El ciclo rankine ideal con recalentamiento
El ciclo Rankine ideal con recalentamiento difiere del ciclo Rankine ideal
simple en que el proceso de expansión sucede en dos etapas (figura 2.19):
1. En la primera etapa: el vapor se expande hasta una presión determinada y
luego retorna a la caldera se recalienta a una cierta presión constante.
2. En la segunda etapa: el proceso del vapor sigue por la segunda turbina donde
la presión es menor hasta que termina en una determinada presión hasta que
llaga al condensador.
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = (𝑄 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 − 𝑄𝑟𝑒𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 ) = (ℎ3 − ℎ2) + (ℎ5 − ℎ4) 2.13
𝑤 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎,𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = ( 𝑤 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝐼 + 𝑤 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 𝐼𝐼 ) = (ℎ3 − ℎ2) + (ℎ5 − ℎ6) 2.15

2.3.4. El ciclo rankine ideal regenerativo
En este caso buscamos aumentar la temperatura del líquido que sale de la
bomba antes entre ala caldera a este líquido se le denomina agua de
alimentación y buscamos aumentar la eficiencia de este proceso. Además, que
Figura 2.19. El ciclo Rankine ideal con recalentamiento. (Cengel, 2009)
Figura 2.20. Primera parte del proceso de adición de calor en la caldera
sucede a temperas relativamente bajas. (Cengel, 2009)

nos brinda un medio conveniente de desairar el agua de alimentación por medio
del condensador para hacia aumentar la vida de la caldera además de tener un
mejor control del proceso (figura 2.20).
2.3.5. Calentadores abiertos de agua de alimentación
Generalmente una cámara de mezclado en la que el vapor extraído de la
turbina se mezcla con el agua de alimentación que sale de la bomba. se llama
regenerador o calentador de agua de alimentación (CAA).
Se utiliza para calentar agua de alimentación para la caldera eliminar aire
del agua y aumentar la eficiencia tal como se observa en la figura 2.21.
Donde:
Y: vapor porcentual que se expande de manera parcial en la turbina
Entonces y = m6/m5
(1-y): vapor porcentual que se expande por completo
( 𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = ℎ5 − ℎ4) 2.16
( 𝑄𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = (1 − 𝑦)(ℎ7 − ℎ1) 2.17
𝑤𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 = (ℎ5 − ℎ6) + (1 − 𝑦)(ℎ6 − ℎ7) 2.18
𝑤𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 = (1 − 𝑦) 𝑤 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎1 + 𝑤𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎2 2.19
𝑤𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎1 = 𝑣1 (𝑝2 − 𝑝1 2.20
𝑤𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎2 = 𝑣3 (𝑝4 − 𝑝3 2.21

Por lo que podemos decir que es proceso donde existe la conservación de masa y la
eficiencia de este proceso viene dado por:
ŋ =
𝑤 𝑛
𝑞 𝑒
=
𝑤𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 + 𝑤𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎
𝑞 𝑒
2.13
Figura 2.21. Ciclo rankine ideal regenerativo con un calentador abierto de
agua de alimentación. (Cengel, 2009)

Capitulo N° 3
CASO DE
ESTUDIO

3.1. CASO DE ESTUDIO
Una planta termoeléctrica de vapor de agua opera en un ciclo Rankine ideal con
recalentamiento entre los límites de presión de 15 MPa y 10 kPa. El flujo másico de
vapor a través del ciclo es 12 kg/s. El vapor entra a ambas etapas de la turbina a 500 °C.
Si el contenido de humedad del vapor a la salida de la turbina de baja no debe exceder
10%. Determine:
a) La presión a la que tiene lugar el recalentamiento.
b) La tasa de entrada de calor a la caldera.
c) La eficiencia térmica del ciclo.
d) La razón de trabajo para el ciclo.
e) La salida de potencia (en MW) de la planta.
f) La velocidad requerida de flujo másico (en kg/h) de fluido de trabajo.
g) El consumo específico de vapor de agua (abreviado c.e.v. en kg/kWh).
h) Graficar en Matlab el ciclo en el diagrama T-S con respecto a las líneas de
saturación.
SOLUCIÓN
(a) Estado 6
P = 10 KPa
10 %  contenido de humedad del vapor
𝑋6 =
100 − 10
100
= 0.9

𝑆6 = 𝑆𝑓 + 𝑋6 ∗ 𝑆𝑓𝑔
ℎ6 = ℎ 𝑓 + 𝑋6 ∗ ℎ 𝑓𝑔
Según tabla A-5 y presión  10 KPa
ℎ 𝑓 = 191.81
𝐾𝐽
𝐾𝑔
, ℎ 𝑔 = 2583.9
𝐾𝐽
𝐾𝑔
, ℎ 𝑓𝑔 = 2392.1
𝐾𝐽
𝐾𝑔
𝑆𝑓 = 0.6492
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾
, 𝑆𝑔 = 8.1488
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾
, 𝑆𝑓𝑔 = 7.4996
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾
Usando (1) y (2) para hallar ℎ6 𝑦 𝑆6
ℎ6 = 191.81 + 0.9 ∗ (2392.1) = 2344.7
𝐾𝐽
𝐾𝑔
𝑆6 = 0.6492 + 0.9 ∗ (7.4996) = 7.39884
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾
Estado 5
T5 = 500 ° C
𝑃5 = ?
𝑆5 = 𝑆6 = 7.39884
𝐾𝐽
𝐾𝑔.𝐾
 (Proceso isentrópico)
Con estos datos nos vamos a la tabla A-6 y se interpola para encontrar 𝑃5 𝑦 ℎ5.

Presiones (Mpa) Entropía (
𝑲𝑱
𝑲𝒈.𝑲
) Entalpia (
𝑲𝑱
𝑲𝒈
)
2.5 7.3254 3462.8
𝑷 𝟓 7.39884 ℎ5
2 7.4337 3468.3
 Para presión:
𝑃5 − 2.5
7.39884 − 7.3254
=
2 − 2.5
7.4337 − 7.3254
𝑃5 = 2.161 𝑀𝑃𝑎
 Para entalpia:
ℎ5 − 3462.8
7.39884 − 7.3254
=
3468.3 − 3462.8
7.4337 − 7.3254
ℎ5 = 3466.5296
𝐾𝐽
𝐾𝑔
(b) Estado 1:
Según tabla A-5
𝑃1 = 10 𝐾𝑃𝑎
hf = h1 = 191.81
KJ
Kg
𝜈𝑓 = 𝜈1 = 0.001010
𝑚3
𝐾𝑔

Estado 2
𝑃2 = 15 𝑀𝑃𝑎
𝑆2 = 𝑆1
𝑊𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝜈𝑓 ∗ ( 𝑃2 − 𝑃1)
𝑊𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 0.001010 ∗ (1500 − 10) = 15.1399
𝐾𝐽
𝐾𝑔
ℎ2 = 𝑊𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 + ℎ1
ℎ2 = 15.1399 + 191.81 = 206.97
𝐾𝐽
𝐾𝑔
Estado 3
𝑃3 = 15𝑀𝑃𝑎
𝑇3 = 500 °𝐶
Según la tabla A-6
ℎ3 = 3310.8
𝐾𝐽
𝐾𝑔
𝑆3 = 6.3480
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾

Estado 4
𝑃4 = 𝑃5 = 2.16𝑀𝑃𝑎
𝑆4 = 𝑆3 = 6.3480
𝐾𝐽
𝐾𝑔. 𝐾
Para hallar ℎ4:
 𝑃 = 2𝑀𝑃𝑎
Entropía
𝑲𝑱
𝑲𝒈.𝑲
Entalpia
𝑲𝑱
𝑲𝒈
Temperatura °C
6.3390 2798.3 212.38
6.3480 𝑋1 213.86
6.4160 2836.1 225
𝑋1 − 2798.3
6.3480 − 6.3390
=
2836.1 − 2798.3
6.4160 − 6.3390
𝑋1 = 2802.1818
𝐾𝐽
𝐾𝑔
 P = 2.5 MPa
Entropía
𝑲𝑱
𝑲𝒈.𝑲
Entalpia
𝑲𝑱
𝑲𝒈
Temperatura °C
6.2629 2805.5 225
6.3480 𝑋2 264.39
6.4107 2880.9 250

𝑋2 − 2805.5
6.3480 − 6.2629
=
2880.9 − 2805.5
6.4107 − 6.2629
𝑋2 = 2848.91367
𝐾𝐽
𝐾𝑔
Luego con 𝑋1 𝑦 𝑋2
Presión MPa Entalpia
𝑲𝑱
𝑲𝒈
Temperatura °C
2 2802.71818 213.86
2.16 ℎ4 𝑇4
2.5 2848.91367 264.39
ℎ4 − 2802.71818
2.16 − 2
=
2848.91367 − 2802.71818
2.5 − 2
ℎ4 = 2817.5007
𝐾𝐽
𝐾𝑔
𝑇4 = 230.03 °𝐶
Luego hallando calor de entrada
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = (ℎ3 − ℎ2) + (ℎ5 − ℎ4)
𝑄𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = (3310.8 − 206.97)+ (3466.5296− 2817.5007) = 3752.8589
𝐾𝐽
𝐾𝑔
Hallando la tasa de calor de entrada
𝑄̇ 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑚̇ ∗ 𝑞 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝑄̇ 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 45034.3068 𝐾𝑊
(c) Hallando eficiencia térmica del ciclo

𝑞 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = ℎ6 − ℎ1
𝑞 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 = 2344.7 − 19.81 = 2152.89
𝐾𝐽
𝐾𝑔
𝜂𝑡𝑒𝑟 = 1 −
𝑞 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑞 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
𝜂𝑡𝑒𝑟 = 1 −
2152.89
3752.8589
= 0.426 = 42.6%
(d) Razón de trabajo para el ciclo
𝑟 =
𝑊𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎
𝑊𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎
=
(ℎ2 − ℎ1)
(ℎ3 − ℎ4) + (ℎ5 − ℎ6)
𝑟 =
(206.97 − 191.81)
(3310.8 − 2817.5007) + (3466.5296 − 2344.7)
𝑟 = 0.00939
(e) Salida de potencia de la planta
𝑃 𝑛𝑒𝑡𝑎 = 𝑚̇ (ℎ2 − ℎ1 + ℎ3 − ℎ4 + ℎ5 − ℎ6)
𝑃 𝑛𝑒𝑡𝑎 = 12 ∗ (206.97 − 191.81 + 3310.8 − 2817.5007 + 3466.5296− 2344.7)
𝑃 𝑛𝑒𝑡𝑎 = 19563.4668 = 19.56 𝐾𝑊
(f) Velocidad requerida de flujo másico de fluido de trabajo
(g) Consumo especifico de vapor de agua
𝐶. 𝑒. 𝑣 =
3600
(ℎ5 − ℎ6) − (ℎ2 − ℎ1)

𝐶. 𝑒. 𝑣 =
3600
(3466.5296− 2344.7) − (206.97 − 191.81)
𝐶. 𝑒. 𝑣 = 32.53
𝐾𝑔
𝐾𝑊. ℎ
(h) Grafica

Capitulo N° 4
CONCLUSIONES

CONCLUSIONES GENERALES
 Se cumplió el objetivo de conocer que es el ciclo Rankine y de todas las variables
que conciernen al mismo.
CONCLUSIONES ESPECFICIAS
 Se cumplió el objetivo de conocer una de las aplicaciones del ciclo Rankine
concerniente a la generación de energía eléctrica a través de turbinas de vapor.
 Se cumplió el objetivo de comprender acerca de todas las etapas del ciclo Rankine
y, a su vez de saber diferenciar las diferentes variables para cada una de ellas.
 Se aprendió a interpretar el proceso del ciclo Rankine a través de sus gráficos.
 Se cumplió el objetivo de conocer que valores mejoran la eficiencia del ciclo
Rankine
 Demostramos, a través de un caso de estudio, el entendimiento y comprensión del
ciclo Rankine en cada uno de sus momentos.

REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS

Referencias Bibliográficas
Cengel, Y. A. (2009). TERMODINAMICA. McGRAW-HILL/INTERAMERICANA
EDITORES, S.A.
EnerSur, Brochure empresa. (s.f.). http://engie-energia.pe/pagina-1/publicaciones/.
ENGIE Energía Perú S.A. (s.f.). http://engie-energia.pe/actividades/generacion-
electrica/.
Kenneth Wark, J. &. (2001). Termodinámica. Madrid: Interamericana de España, S. A.
U.
Ojeda, C. B. (2013). INTRODUCCIÓN A LAS PLANTAS DE PROPULSIÓN NAVAL.
Callao.
SHOUGANG GENERACIÓN ELÉCTRICA S.A.A. (s.f.).
www.shougesa.com.pe/nuestrasinstalaciones/central-termica-san-nicolas.

ANEXOS

ANEXOS
Anexo 2.1: Características principales de los equipos que conforman cada unidad de
generación, concerniente a la unidad TV3. (SHOUGANG GENERACIÓN

Anexo 2.2. Características principales de los equipos que conforman cada unidad de
generación, concerniente a la unidad TV3. (SHOUGANG GENERACIÓN

Anexo 2.3. Brochure EnerSur 2015

Anexo 2.4. Informe anual del mes de mayo de 2016 de la empresa ENGIE Energía Perú
S.A.

Anexo 2.5. Cuadro comparativo de la evolución de la producción de energía en las
diferentes plantas de la empresa Engie Energia Perú en (GWh) (ENGIE Energía Perú
S.A., s.f.)

Anexo 2.6. Gráfico comparativo de energía por mes en (GWh). (ENGIE Energía Perú
S.A., s.f.)

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