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CICLO RANKINE

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by

Donahí Guzmán

on 8 November 2013

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Transcript of CICLO RANKINE

CICLO RANKINE
PRINCIPIO
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Es impráctico utilizar el ciclo con fluidos que sufran cambios en
sus fases.
APLICACIONES
En las centrales térmicas de vapor, se utiliza la energía térmica del vapor de agua en una turbina de vapor para accionar el generador. La caldera de vapor consume a su vez combustibles convencionales, como petróleo, gas natural, hulla o lignito.
CONCLUSIÓN
El Ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico en el que se relaciona el consumo de calor con la producción de trabajo.Este ciclo se concibe como un recurso para emplear las características del agua como fluido de trabajo y manejar el cambio de fase entre líquido y vapor.
HISTORIA
TURBINAS DE VAPOR Y SU ORIGEN
-La primera turbina a vapor de la cual se tiene constatación histórica es laturbina de Herón“,la cual data del año 175 A.C..
-La siguiente turbina de vapor aparece en 1629, cuando Giovanni Branceexperimento con una rueda de agua modificada, dirigiéndole un chorro devapor.
El desarrollodefinitivo de la aplicación industrial de las turbinas de vapor se dio en la ultimadécada del siglo XIX, cuando el ingeniero ingles Charles Parsons desarrollo la turbina de vapor
El primero en encontrar un aprovechamiento a la turbina de vapor fue elinventor sueco De Laval (1845 - 1913), quien patento un desnatador centrifugoimpulsado por una turbina de vapor de acción de una sola etapa.
Conjuntamente al desarrollo de turbinas de vapor para ser utilizadas comofuente de potencia mecánica se fueron desarrollando los ciclostermodinamicos que rigen a estas maquinas
El ciclo Rankine es un ciclo de potencia representativo del proceso termodinámico que tiene lugar en una central térmica de vapor.
Utiliza un fluido de trabajo que alternativamente evapora y condensa, típicamente agua.
El ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico que tiene como objetivo la conversión de calor en trabajo
Mediante la quema de un combustible, el vapor de agua es producido en una caldera a alta presión para luego ser llevado a una turbina donde se expande para generar trabajo mecánico en su eje (este eje, solidariamente unido al de un generador eléctrico, es el que generará la electricidad en la central térmica).
Aumentar la presión de la caldera para una temperatura fija: Al aumentar la presión aumenta la temperatura a la cual se añade calor aumentando el rendimiento de la turbina por ende la del ciclo. La desventaja es la humedad excesiva que aparece.
Recalentamientos intermedios del vapor, escalonando su expansión. Esto es, tener varias etapas de turbina, llevando a condiciones de sobrecalentamiento mediante recalendatores. Este escalonamiento de la expansión da lugar a los cuerpos de alta, media y baja presión de turbina.
La idea para mejorar un ciclo rankine es aumentar el salto entálpico entre 1 y 2, es decir, el trabajo entregado a la turbina.
Reducción de la presión del condensador: En este procedimiento se disminuye automáticamente la temperatura del condensador otorgando un mayor trabajo a la turbina, una disminución del calor rechazado. La desventaja es que la humedad del vapor empieza a aumentar ocasionando erosión en los álabes de la turbina.
Sobrecalentar la temperatura de entrada de la turbina: se procede a recalentar el vapor a altas temperaturas para obtener un mayor trabajo de la turbina, tiene como ventaja que la humedad disminuye. Este aumento de la temperatura está limitado por los materiales a soportar altas temperaturas.
Es difícil comprimir isoentropicamente una mezcla con 2 fases.
El proceso de condensación tendría que controlarse con mucha
precisión para lograr al final las características deseadas
VENTAJAS

- Producen mucha energía

- Producción de energía relativamente rentable

- Las cenizas producidas durante la combustión pueden usarse en la construcción
INCONVENIENTES

- Los gases producidos en la combustión contaminan la atmósfera

- El agua usada para la refrigeración queda contaminada

- En los procesos de limpieza de la central se producen muchos residuos

- Uso de combustibles fósiles (no renovables)

En la industria vimos ventajas prácticas, tales como procedimientos de arranque-parada simples, operación silenciosa, requerimientos de mantenimiento mínimos, buen rendimiento de carga de las piezas.
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