Este documento describe los parámetros y cálculos para una turbina de vapor de 500 MW. Incluye tablas de presiones y temperaturas para cada equipo, diagramas T-S y de planta, y un balance térmico del ciclo. Calcula los flujos de masa en cada punto del ciclo y determina las condiciones termodinámicas.

1. “Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia”
ING. CHACALTANA HERENCIA, RAUL EDUARDO

2. Datos Condiciones de vapor vivo(vv)
Turbina a vapor
Combustible : Gas Natural
Potencia Máxima : 500 MW
Temperatura Máxima : 1100°F <> 593,33 ºC
Presión de vapor vivo:
1 Psi = 0.00689 Mpa
Pvv = 1600 PSI = 11,024 MPA
Temperatura de vapor vivo:
Tvv = 1100°F = 593,33 ºC
Relación de presión optima:
RP=0.23

3. Humedad máxima a la salida de la turbina de
baja presión
Y máx. = 12 %
Condensador
Pcondensador =0.005 MPA=0.75 PSIA
Tcondensador =32.835 ºC
Presión de recalentamiento (Pr)
Relación de Presión=Pr / Psobrecalentamiento
Pr = presión de recalentamiento
Ps = Pv = presión de vapor vivo
Pr = 0.23x 11.024MPa = 2.536 MPa
Hallando en las tablas la
temperatura recalentamiento (en
vapor saturado) (Tr/s)
Tr/s = 224,73 ºC
Hallando la variación de
temperatura(∆T)
∆T = Tr – Tcond / Nº
calentadores
∆T = (224,73 º C – 32.835
ºC) /8
∆T= 23,99ºC

4. Hallando las temperaturas y presiones para
cada equipo
.Temperatura (Tc2) y Presión (Pc2) del
Calentador 2
presión del calentador del Caldero
P = 11,024 MPa
Hallando la temperatura del caldero en tablas
Tcaldero = 318,28°C
Temperatura y Presiones de los Calentadores:
.Temperatura (Tc1) y Presión (Pc1) del Calentador 1
Tc1=Tr/s =224,73°C
Pc1=Pr =2,536 MPa
T c2 = Tc1 – ∆T= 224,73 -
23,99=200,74 °C
De tablas P c2 =1.570MPa
Temperatura (Tc3) y Presión (Pc3) del
calentador 3
.
T c3 = Tc2 – ∆T=200,74 – 23,99
T c3 =176,76 °C
De tablas Pc3 =0,930MPa

5. .Temperatura de (Tc4) y Presión(Tc4)
del calentador 4
.Temperatura de (Tc6) y Presión(Tc6)
del calentador 6
T c4 = Tc3 – ∆T=176,76-23,99
T c4 =152,77 °C
De tablas Pc4 = 0.510 Mpa
.Temperatura (Tc5 ) y Presión (Pc5) del
calentador 5
T c5 = Tc4 – ∆T= 152,77 – 23,99
T c5 =128,78 °C
De tablas Pc5 = 0,260 MPa
T c6 = Tc5 – ∆T =128,78-23,99
T c6 =104,80°C
De tablas Pc6 =0.120 Mpa
*El calentador 6 es nuestro Mezclador
.Temperatura (Tc7 ) y Presión (Pc7) del
calentador 7
T c7 = Tc6 – ∆T = 104.80-23,99
T c7 =80,81 °C
De tablas Pc7 =0.0490MPa
.Temperatura (Tc8) y Presión (Pc8) del calentador 8
T c8 = Tc7 – ∆T = 80,81-23,99
T c8 =56,82 °C
De tablas Pc8 =0,0173MPa

6. CUADRO DE PRESIONES Y TEMPERATURA
Parámetros Equipos
Temperatura °C Presión Mpa
Caldera 318.28 11.024
C1 224.73 2.536
C2 200.74 1.570
C3 176.76 0.930
C4 152.77 0.510
C5 128.78 0.260
C6 104.80 0.120
C7 80.81 0.0490
C8 56.82 0.0173
Condensador 32.835 0.005

9. DIAGRAMA T-S

10. DIAGRAMA DE PLANTA

11. TABLA: Puntos del Ciclo

12. TABLA: Puntos del Ciclo

13. Diagrama de Calor

15. Balance Térmico
C 1
5
35
24
25
𝑚24 = 𝑚25 = 𝑚 = 1𝐾𝑔/𝑠
𝑚5 = 𝑚35 = 𝑚𝑐1
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚5 . ℎ5 + 𝑚24 . ℎ24 = 𝑚35 . ℎ35 + 𝑚25 . ℎ25
𝑚5 . 3123.53 + 862.385 = 𝑚35 . 965.963 + 971.877
𝑚5 = 𝑚35 = 𝑚𝑐1 = 0.05𝐾𝑔/𝑠

16. C2
6
34
23
24
𝑚23 = 𝑚24 = 𝑚 = 1 𝐾𝑔/𝑠
𝑚6 + 𝑚35 = 𝑚34
𝑚6 = 𝑚𝑐2
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚6 . ℎ6 + 𝑚23 . ℎ23 + 𝑚35 . ℎ35 = 𝑚24 . ℎ24 + 𝑚34 . ℎ34
𝑚6 . 3429.09 + 755.516 + 0.05(965.963) = 862.385 + (𝑚6 + 0,05)(856.039)
𝑚6 = 𝑚𝑐2 = 0.04 𝐾𝑔/𝑠
𝑚34 = 0.09 𝐾𝑔/𝑠
35

17. C3
7
33
22
23
𝑚22 = 𝑚23 = 𝑚 = 1 𝐾𝑔/𝑠
𝑚7 + 𝑚34 = 𝑚33
𝑚7 = 𝑚𝑐3
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚7 . ℎ7 + 𝑚22 . ℎ22 + 𝑚34 . ℎ34 = 𝑚23 . ℎ23 + 𝑚33 . ℎ33
𝑚7 . 3313.7 + 650.856 + 0.09(856.039) = 755.516 + (𝑚7 + 0,09)(748.826)
𝑚7 = 𝑚𝑐3 = 0.037 𝐾𝑔/𝑠
𝑚33 = 0.127 𝐾𝑔/𝑠
34

18. C4
8
32
21
22
𝑚22 = 𝑚21 = 𝑚 = 1 𝐾𝑔/𝑠
𝑚8 + 𝑚33 = 𝑚32
𝑚8 = 𝑚𝑐4
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚8 . ℎ8 + 𝑚21 . ℎ21 + 𝑚33 . ℎ33 = 𝑚22 . ℎ22 + 𝑚32 . ℎ32
𝑚8 . 3136.34 + 552.599 + 0.127(748.826) = 650.856 + (𝑚8 + 0.127)(643.934)
𝑚8 = 𝑚𝑐4 = 0.034 𝐾𝑔/𝑠
𝑚32 = 0.161 𝐾𝑔/𝑠
33

19. Evaporador
𝑚27 = 𝑚27.1
𝑚28 = 𝑚28.1
𝑚28 = 0.04 𝐾𝑔/𝑠
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚27 . ℎ27 + 𝑚28 . ℎ28 = 𝑚27.1 . ℎ27.1 + 𝑚28.1 . ℎ28.1
𝑚28 . ℎ28 − ℎ28.1 = 𝑚27 . ℎ27.1 − ℎ27
𝑚27 =
𝑚28 ℎ28 − ℎ28.1
ℎ27.1 − ℎ27
=
0.04 83.96 − 546.31
643.934 − 3136.34
= 0.007 𝐾𝑔/𝑠
28
27
27.1
28.1

20. Mezclador
28.1
27.1
10
19
32
20
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
𝑚28.1 . ℎ28.1 + 𝑚27.1 . ℎ27.1 + 𝑚10 . ℎ10 + 𝑚19 . ℎ19 + 𝑚32 . ℎ32 = 𝑚20 . ℎ20
𝑚20 = 𝑚27.1 + 𝑚28.1 + 𝑚10 + 𝑚19 + 𝑚32
0.04 572.3 + 0.007 643.934 + 𝑚10 2962.12 + 𝑚19 439.987 + 0.161(643.934) = 541.125
𝑚10 2962.12 + 𝑚19 439.987 = 410.052 …(I)
0.791 − 𝑚10 = 𝑚19 …(II)
𝑚10 = 0.024 𝐾𝑔/𝑠
𝑚19 = 0.767 𝐾𝑔/𝑠

21. C6
11
31
18
19
𝑚11 . ℎ11 + 𝑚18 . ℎ18 = 𝑚19 . ℎ19 + 𝑚31 . ℎ31
𝑚11 ℎ11 − ℎ31 = 𝑚19 (ℎ19 − ℎ18)
𝑚11 =
𝑚19 (ℎ19 − ℎ18)
ℎ11 − ℎ31
=
0.767 (439.987 − 339.433)
2793.73 − 439.893
𝑚11 = 𝑚31 = 𝑚𝑐6 = 0.032 𝐾𝑔/𝑠
𝑚19 = 𝑚18 = 0.767𝐾𝑔/𝑠
𝑚11 = 𝑚31 = 𝑚𝑐6
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠

22. C7
𝑚12 . ℎ12 + 𝑚17 . ℎ17 + 𝑚31 . ℎ31 = 𝑚18 . ℎ18 + 𝑚30 . ℎ30
𝑚12 . 2634.11 + 0.767(238.655) + 0.032(439.893) = 0.767(339.433) + (0.032 + 𝑚12)(339.291)
𝑚12 = 𝑚𝑐7 = 0.032 𝐾𝑔/𝑠
𝑚30 = 0.064 𝐾𝑔/𝑠
𝑚18 = 𝑚17 = 0.767𝐾𝑔/𝑠
𝑚12 + 𝑚31 = 𝑚30
𝑚12 = 𝑚𝑐7
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
12
30
17
18
31

23. C8
𝑚13 . ℎ13 + 𝑚16 . ℎ16 + 𝑚30 . ℎ30 = 𝑚17 . ℎ17 + 𝑚29 . ℎ29
𝑚13 . 2475.05 + 0.767(137.488) + 0.064(339.291) = 0.767(238.655) + (0.064 + 𝑚13)(238.489)
𝑚13 = 𝑚𝑐8 = 0.03 𝐾𝑔/𝑠
𝑚29 = 0.094 𝐾𝑔/𝑠
𝑚17 = 𝑚16 = 0.767𝐾𝑔/𝑠
𝑚13 + 𝑚30 = 𝑚29
𝑚13 = 𝑚𝑐8
𝑚𝑖 x ℎ𝑖 = 𝑚𝑠 x ℎ𝑠
13
29
16
17
30