Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

TRABAJO EFECTUADO AL EXPANDIR VAPOR EN UNA TURBINA

No description
by

Eloy Maldonado

on 4 December 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TRABAJO EFECTUADO AL EXPANDIR VAPOR EN UNA TURBINA

TRABAJO EFECTUADO AL EXPANDIR VAPOR EN UNA TURBINA
Expansion de Vapor
EJERCICIO
Una turbina de vapor, cuya salida es vapor saturado a 150 ^oC, que se usa para calentar las corrientes del proceso. Un generador de vapor produce vapor de sobre calentado a 41 bar y 300^oC. El vapor sobre calentado se expande en la turbina (de una sola etapa), con un rendimiento iséntropico del 85\%. Calcular el trabajo máximo que es posible producir, si integramos la turbina de vapor con el proceso.
Potencia mecánica suministrada o absorbida (energía por unidad de tiempo)
W
TIPOS DE TURBINAS
*Turbinas de acción: El cambio o salto entálpico o expansión es realizada en los álabes directores o las toberas de inyección si se trata de la primera etapa de un conjunto de turbinas, estos elementos están sujetos al estátor. En el paso del vapor por el rotor la presión se mantendrá constante y habrá una reducción de la velocidad.
*Turbinas de reacción: La expansión, es decir, el salto entálpico del vapor puede realizarse tanto en el rotor como en el estátor, cuando este salto ocurre únicamente en el rotor la turbina se conoce como de reacción pura.
TURBINA DE VAPOR
Transforma la energía de un flujo en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes.
Principio de funcionamiento
La forma para el trabajo por unidad de masa que atraviesa el rotor de las turbomáquinas motoras axiales es:
DONDE
ααα
U= velocidad periférica y es la velocidad lineal del rotor
C1 y C2= velocidades absolutas del fluido de trabajo antes y después de pasar por el rotor respectivamente
αalfa 1 y alfa 2=los ángulos entre la velocidad absoluta y la velocidad periférica antes y después de pasar por el rotor.
DONDE:
m = Caudal másico (masa por unidad de tiempo)
h1,h2 = Entalpías específicas de los estados principales del ciclo
Trabajo neto generado W= 11.13(2959-2603)*10^-3
= 3.96 MW
GRACIAS POR
SU ATENCION !

Flujo de calor que debe aportar el vapor =21.9 MW
De las tablas de vapor, para el vapor a la entrada de la turbina, T1=300°C y P1=41bar, obtenemos:
h1=2959 kJ/kg ; s1=6.329 kj/kg.°K
Para el vapor a la salida de la turbina, expansión iséntropica hasta T2=150°C, obtenemos:P2= 4.77bar ; s2=6.349 kj/kg.K
La fracción de líquido (ó título), , puede calcularse a partir de: s2= (x)(s1)+(1-x)sv; donde s1 es la entropía del líquido saturado, y 'sv' la del vapor saturado. Consultando estos valores en las tablas de vapor (para 150°C y 4.77 bar), tenemos;
6.349= 1.842x + 6.838(1-x)
x= 0.098
La entalpía del vapor a la salida de la turbina es:
h2=(x)(h1)+(1-x)hv
donde h1 es la entalpía del líquido saturado y la del vapor saturado. Consultando de nuevo las tablas de vapor, obtenemos:
h2= 0.098)(632)+(1-0.098)2747=2540 kJ/kg
Debido a que la expansión no es ideal, la entalpía real será algo mayor que la calculada. Concretamente, para nt=0.85 , tenemos:
h'2= h1-nt(h1-h2)= 2959-0.85(2959-2540)
=2603 kJ/kg
El título viene dado por:
h'2=(x)(h1)+(1-x)hv
por tanto:
h'2=2603=632x + (1-x)2747; x=0.07
Caudal de vapor al proceso= 'potencia requerida'/'vapor saturado' - 'entalpia del liquido saturado'
Qvp = W1/(hv)-(h1)
=21900/(2747)-(362) ; = 10.35 kg/s
caudal de vapor a la turvina=Qvp/1-(fraccion del liquido 'x') ; = 10.35/1-(0.07) = 11.13 kg/s
Trabajo neto generado W2 = Qvt(h1-h'2)
= 3960 watts = 3.96 MW
Por tanto la turbina no satisface las necesidades de potencia del proceso ( MW) y habrá que importar electricidad.
Full transcript