Este documento describe ciclos de potencia de vapor y combinados. Explica el ciclo Rankine ideal, incluyendo sus cuatro procesos y análisis de energía. Luego analiza desviaciones de ciclos reales respecto al ideal y formas de mejorar la eficiencia, como recalentamiento y mayor presión en la caldera. Finalmente, introduce ciclos combinados de gas y vapor, resumiendo sus ventajas sobre ciclos individuales. Incluye ejemplos numéricos para ilustrar conceptos.
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN-CONDUCCIÓN LINEAL EN MULTIPLES CAPASEdisson Paguatian
El estudiante a través de esta presentación puede resolver problemas de conducción lineal en estado estacionario en diferentes configuraciones geométricas: cilindros, esferas y paredes en serie y paralelo
Entra vapor a una turbina adiabática a 7 MPa, 600°C y 80 m⁄s; sale a 50 kPa, 150°C y 140 m⁄s.
Si la producción de potencia en la turbina es de 6 MW, determine:
a). Flujo másico de vapor que fluye por la turbina.
b): Eficiencia iséntrópica de la turbina.
ESTA ES UNA GUIA DIDÁCTICA DE LOS CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR. COMIENZA CON UN RESUMEN DEL CICLO DE CARNOT Y LUEGO SIGUE CON LA PRESENTACIÓN DE LOS CICLOS DE RANKINE UTILIZANDO PARA ELLOS LOS EJERCICIOS RESUELTOS CON EL FIN DE MOSTRAR LOS EFECTOS.
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN-CONDUCCIÓN LINEAL EN MULTIPLES CAPASEdisson Paguatian
El estudiante a través de esta presentación puede resolver problemas de conducción lineal en estado estacionario en diferentes configuraciones geométricas: cilindros, esferas y paredes en serie y paralelo
Entra vapor a una turbina adiabática a 7 MPa, 600°C y 80 m⁄s; sale a 50 kPa, 150°C y 140 m⁄s.
Si la producción de potencia en la turbina es de 6 MW, determine:
a). Flujo másico de vapor que fluye por la turbina.
b): Eficiencia iséntrópica de la turbina.
ESTA ES UNA GUIA DIDÁCTICA DE LOS CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR. COMIENZA CON UN RESUMEN DEL CICLO DE CARNOT Y LUEGO SIGUE CON LA PRESENTACIÓN DE LOS CICLOS DE RANKINE UTILIZANDO PARA ELLOS LOS EJERCICIOS RESUELTOS CON EL FIN DE MOSTRAR LOS EFECTOS.
ESTA ES UNA PRESENTACIÓN DE LOS CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR. SE COMIENZA CON UNA INFORMACIÓN REFERENTE A LOS DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS MAS EMPLEADOS. LUEGO SE EXPLICAN LOS CICLOS DESDE EL CICLO DE CARNOT HASTA EL CICLO DE RANKINE EN SUS DISTINTAS CARACTERÍSTICAS
Generación de Potencia en Centrales Térmicas de Vapor teniendo como principio el funcionamiento del Ciclo Rankine, su funcionamiento, las leyes que intervienen, entre otros temas de importancia.
Resumen Ciclo de Potencia y Refrigeracion (Termodinámica II USB)Domenico Venezia
Resumen sacado de Termodinámica de Cengel y Sontag, con respecto a la teoría de ciclos de potencia y refrigeración. Contiene además el ciclo de gases que corresponde al sistema de refrigeración de aviones
Asignacion de turbinas (gustavo godoy. maria ramirez)maramirez92
el trabajo corresponde a ser de Asignación de Turbinas:
Turbomáquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete.
Derecho a la preservación de un medio ambiente saludableYanina C.J
El derecho a un ambiente adecuado se deriva de otros como el derecho a una alimentación adecuada, el derecho a la salud e, incluso, el derecho a la vida. Explícitamente ha sido recogido en varias declaraciones de la ONU como la Resolución de la Asamblea General 45/94 donde se puede leer que: “todas las personas tienen derecho a vivir en un ambiente adecuado para su salud y bienestar”. También hay un reconocimiento de este derecho en la Declaración de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Humano aprobada en Estocolmo el 16 de junio de 1972, en la Declaración de Río Sobre Medio Ambiente y Desarrollo de 1992, en el Protocolo de Kyoto de 2005 y en la Declaración Universal de Derechos Humanos Emergentes que, en su artículo 3, reconoce el derecho a habitar el planeta y al medio ambiente. Igualmente, el Protocolo de San Salvador establece en su artículo 11 que “Toda persona tiene derecho a vivir en un medio ambiente sano y a contar con servicios públicos básicos. Los Estados parte promoverán la protección, preservación y mejoramiento del medio ambiente”.
La paz no es solamente un valor que deba regir las relaciones internacionales. La paz es también un derecho humano del que todas las personas, los grupos y los pueblos somos titulares: todas y todos tenemos derecho a vivir en paz; todas y todos tenemos derecho a una paz justa, sostenible y duradera. La paz no es sólo ausencia de conflictos armados, internos o internacionales.
Los modelos se utilizan por siete razones:
1. Nos obligan a definir explícitamente objetivos
2. Identifican y registran los tipos de decisiones
3. Identifican y registran las interacciones entre las decisiones
4. Nos permiten identificar las variables que se van a incluir y definirlas en
términos cuantificables
5. Nos obligan a considerar los datos que son pertinentes
6. Nos permiten reconocer la limitaciones relacionados a los valores que
esas variables cuantificables pueden adoptar
7. Nos permiten comunicar ideas y conocimientos
MODELO DE PROGRAMACIÓN LINEAL
Z = MEDIDA GLOBAL DE DESEMPEÑO
xJ = NIVEL DE LA ACTIVIDAD j (Para j = 1, 2, ……………, n)
cJ = INCREMENTO DE Z QUE SE OBTIENE AL AUMENTAR UNA UNIDAD
EL NIVEL DE LA ACTIVIDAD j
bi = CANTIDAD DE RECURSO i DISPONIBLE PARA ASIGNARSE A LAS
ACTIVIDADES (Para i = 1, 2, ………….., m)
aij = CANTIDAD DE RECURSO i CONSUMIDO POR CADA UNIDAD DE LA
ACTIVIDAD j
Al finalizar el curso el estudiante explica y aplica fundamentos filosóficos, gnoseológicos y epistemológicos para comprender y resolver problemas del entorno social, de manera reflexiva, crítica y ética.
“Firmes en nuestro compromiso de alcanzar nuestra visión de ser competitivos e innovadores para tener acreditación internacional y contribuir al desarrollo sostenido.”
La estimación programada, en forma
sistemática, de las condiciones de operación y
de los resultados a obtener por un organismo,
en un período determinado.”
El plan financiero de una empresa comienza
con el presupuesto de ventas, el cual es la base
de todo el presupuesto maestro. Las ventas
constituyen la principal fuente de ingresos de
una organización”
Considere una cámara de reacción que contenga una
mezcla de CO, O
2
y CO
2
a una temperatura y presión
especificadas. Trate de predecir lo que sucederá en dicha
cámara?
Composición de la mezcla y de las propiedades
• Composición de una mezcla, tales como la fracción de
masa, la fracción molar y la fracción volumétrica.
• Predecir el comportamiento P-v-T de las mezclas de
gas con base en la ley de presiones aditivas de Dalton
y en la de volúmenes aditivos de Amagat
La exergía es el
potencial de trabajo de
un sistema en un
ambiente.
• Representa la cantidad
máxima de trabajo útil
que puede obtenerse
cuando el sistema llega al
equilibrio con el
ambiente, conocido como
ESTADO MUERTO.
Estimación de Parámetros y Tamaño de muestra-estaYanina C.J
Una estimación puntual (de punto) sabemos que está dado por un solo número, pero una estimación de un parámetro dada por dos números entre los cuales se encuentra el parámetro se llama una estimación de intervalos del parámetro
Las capacidades sociomotrices son las que hacen posible que el individuo se pueda desenvolver socialmente de acuerdo a la actuación motriz propias de cada edad evolutiva del individuo; Martha Castañer las clasifica en: Interacción y comunicación, introyección, emoción y expresión, creatividad e imaginación.
Instrucciones del procedimiento para la oferta y la gestión conjunta del proceso de admisión a los centros públicos de primer ciclo de educación infantil de Pamplona para el curso 2024-2025.
2. • Analizar ciclos de potencia de vapor.
• Ciclo Rankine
• Analizar ciclos de potencia combinados y ciclos
binarios.
Ciclo de potencia de vapor
3. Considere un ciclo de Carnot de flujo estacionario
ejecutado dentro de la curva de saturación de una
sustancia pura.
Ciclo de potencia de vapor
Recordando la curva
4. Proceso 1-2: El fluido se calienta,
reversible e isotérmicamente en una
caldera.
Proceso 2-3: se expande isentrópicamente
en una turbina.
Proceso 3-4: se condensa reversible e
isotérmicamente en un condensador.
Proceso 4-1: se condensa de manera
isentrópica mediante un comprensor hasta
su estado inicial.
Ciclo de potencia de vapor
• Sin embargo, este ciclo presenta problemas como: la
compresión isentrópica (S=cte) a presiones extremadamente
altas y la transferencia isotérmica de calor a presiones variables.
• Por lo tanto concluimos que el ciclo de Carnot no puede
lograrse en los dispositivos reales y NO es un modelo
realista para los ciclos de potencia de vapor.
5. • Ciclo ideal para ciclos de potencia de vapor
• Ciclo ideal para centrales eléctricas de vapor
Ciclo de Rankine
6. Diagrama T-S: Ciclo Rankine Ideal
El Diagrama T-s de un Ciclo Rankine Ideal está formado por cuatro
procesos: 2 Isentrópicos , 2 Isobáricos, Adiabático.
Proceso
Isentrópico
Entropía
permanece
constante.
Proceso
Adiabático
No
intercambia calor
con su entorno.
Proceso
Isobárico
Ocurre a Presión
Constante.
7. Tiene 4 procesos: 1-2 Compresión isentrópica en una bomba, 2-3
Adición de calor a presión constante en una caldera, 3-4
Expansión isentrópica en una turbina, 4-1 Rechazo de calor a
presión constante en un condensador
Ciclo de Rankine
8. • Los cuatro componentes
asociados con el ciclo
Rankine (la bomba, la
caldera, la turbina y el
condensador) son dispositivos
de flujo estacionario, por lo
tanto, pueden ser analizados
como procesos de flujo
estacionario.
• Ep y Ec son pequeños, por tanto
consideramos insignificante.
Ciclo de Rankine: Análise de energía
9. La ecuación de energía de flujo estacionario, por unidad
de masa de vapor.
Ciclo de Rankine: Análise de energía
La caldera y el condensador no incluyen ningún trabajo y se
supone que la bomba y la turbina son isentrópicas, la ecuación
de energía para cada dispositivo es:
11. Problemas
Considere una central eléctrica de vapor que opera en el ciclo
Rankine ideal simple. El vapor de agua entra a la turbina a 3 MPa y
350°C y es condensado a una presión de 75 kPa. Determine la
eficiencia térmica de este ciclo.
Solución:
13. Ciclo de Rankine
Desviación de ciclos de potencia de vapor reales
respecto de los idealizados
El ciclo real de potencia de vapor difiere del ciclo Rankine ideal,
como se ilustra en la figura, como resultado de irreversibilidades
de diversos componentes: fricción del fluido e perdida de calor.
14. Ciclo de Rankine
Desviación de ciclos de potencia de vapor reales
respecto de los idealizados
Las irreversibilidades que suceden dentro de la bomba y la turbina
son importantes. La bomba requiere entrada de trabajo mayor y la
turbina produce la salida de trabajo más pequeña como
consecuencia de las irreversibilidades.
La desviación existente entre bombas y turbinas reales con
respecto de las isentrópicas es:
15. Como incrementar la eficiencia del ciclo
de Rankine.
• Reducción de la presión del condensador
• Sobrecalentamiento del vapor a altas Temperaturas
• Incremento de la presión de la caldera
17. Formas de incrementar la Eficiencia
1. Reducción de la presión
del condensador:
Reduce automáticamente la
temperatura del vapor.
Reduce la temperatura a la
cual el calor se rechaza.
18. 2. Incremento de la presión de la
caldera:
Elevando la temperatura de ebullición.
Esto, a su vez, incrementa la
temperatura promedio a la que se
añade calor al vapor.
Formas de incrementar la Eficiencia
19. 3. Sobrecalentamiento del
vapor a altas temperaturas:
Es posible elevar la temperatura
promedio a la que se añade calor
al vapor sin aumentar la presión de
la caldera.
logrando un incremento en el
trabajo de la turbina.
Formas de incrementar la Eficiencia
20. Problemas
Considere una central eléctrica de vapor que opera con el ciclo
Rankine ideal. El vapor entra a la turbina a 3 MPa y 350°C y se
condensa en el condensador a una presión de 10 kPa. Determine
a) la eficiencia térmica de esta central eléctrica, b) la eficiencia
térmica si el vapor se sobrecalienta a 600°C en lugar de 350°C, c)
la eficiencia térmica si la presión de la caldera se eleva a 15 MPa
mientras la temperatura de entrada de la turbina se mantiene en
600°C.
Solución:
25. Ciclo Rankine con Recalentamiento:
Consideraciones generales
El recalentamiento es una solución práctica al problema
de humedad excesiva en turbinas y es comúnmente
utilizada en modernas centrales eléctricas de vapor.
Aumentando la presión de operación
en la caldera.
Pero: Origina un mayor grado de
humedad.
Sin Embargo: Puede solucionarse
haciendo uso de recalentamiento.
26. Ciclo Rankine con Recalentamiento.
PRIMERA ETAPA (TURBINA DE ALTA
PRESION)
En ésta el vapor se expande isentropicamente
hasta una presión intermedia y regresa a la
caldera donde se recalienta a presión constante.
SEGUNDA ETAPA
(TURBINA DE BAJA PRESION)
El vapor se expande isentropicamente hasta la
presión del condensador para luego dar inicio
nuevamente al ciclo.
27. El Ciclo Rankine 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.
Ciclo Rankine Regenerativo
28. Calentadores abiertos de agua de alimentación
Es básicamente 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.
Ciclo Rankine Regenerativo
P2=P3=P6
T3=Tsat@P6
29. Calentadores abiertos de agua de alimentación
ciclo Rankine regenerativo con un calentador de agua de
alimentación pueden expresarse por
Ciclo Rankine Regenerativo
30. Calentadores abiertos de agua de alimentación
Ciclo Rankine Regenerativo
Ventajas:
Tienen menor costo (simplicidad), mejoran el
rendimiento, la disposición de regeneración es
más eficiente.
31. Calentadores cerrados de agua de alimentación
En un calentador cerrado no se mezclan las corrientes que entran.
El aguade alimentación circula por el interior de los tubos que
pasan por el calentador y el vapor extraído de la turbina para
precalentar el agua, se condensa sobre los tubos.
.
Ciclo Rankine Regenerativo
33. Problemas
Considere una central eléctrica de vapor que opera en un ciclo
Rankine ideal regenerativo con un calentador abierto de agua de
alimentación. El vapor entra a la turbina a 15 MPa y 600°C, y se
condensa en el condensador a una presión de 10 kPa. Una parte
de vapor sale de la turbina a una presión de 1.2 MPa y entra al
calentador abierto de agua de alimentación. Determine la
fracción de vapor extraído de la turbina y la eficiencia térmica del
ciclo.
Solución:
38. • El ciclo combinado que más interesa es el ciclo de
turbina de gas (Brayton).
• Tiene una eficiencia térmica más alta que
cualquiera de los ciclos ejecutados individualmente.
• Los ciclos característicos de turbina de gas operan a
temperaturas más altas que los ciclos de vapor.
• ciclo combinado de gas y vapor resulta muy atractivo
desde el punto de vista económico
Ciclo de potencia combinado de gas y vapor
40. Problemas
Considere el ciclo de potencia combinado de gas y vapor
mostrado en la figura. El ciclo superior es un ciclo de turbina de
gas que tiene una relación de presión de 8. El aire entra al
compresor a 300 K y a la turbina a 1 300 K. La eficiencia
isentrópica del compresor es de 80 por ciento, mientras que la de
la turbina de gas es de 85 por ciento. El ciclo inferior es un ciclo
Rankine ideal simple que opera entre los límites de presión de 7
MPa y 5 kPa. El vapor se calienta en un intercambiador de calor
por medio de los gases de escape hasta una temperatura de
500°C. Los gases de escape salen del intercambiador de calor a
450 K. Determine a) la relación entre los flujos másicos del vapor
y de los gases de combustión y b) la eficiencia térmica del ciclo
combinado.
Solución: