Ciclo regenerativo con calentadores de superficie2003

Ciclo regenerativo con Ciclo regenerativo con calentadores de superficiecalentadores de superficie

Un ciclo regenerativo teórico opera con 100 bar y 450°C a la llegada a la turbina y con una presión en el condensador de 10 kPa. La primera extracción sale de la turbina a 4 MPa y se envía a un calentador de superficie y la segunda extracción sale a 0.7 MPa y se envía al calentador de mezcla. El condensado del calentador de superficie se envía (retorno) al calentador de mezcla.

1. Hacer el esquema del arreglo del equipo y el diagrama T-s

2.-Calcular:Trabajo de la turbinaTrabajo de las bombasTrabajo netoCalor suministrado al ciclo kJ/kgEficiencia del cicloCalcule la potencia neta en KW si el flujo de vapor

que entra a la turbina es 24000 kg/h

Cálculo de las entalpías

Punto 6

Punto 7: primera extracción

T (K) h (kJ/kg) S Kj/(kgK)300 2960.7 6.3615t7 h7 6.4190

350 3092.5 6.5821

Punto 8: segunda extracción

Se busca la calidad x8

Punto 9: a salida de la turbina es vapor húmedo

Se busca la calidad x9

Punto 1: llegada a la bomba de condensado como liquido saturado a p1=10kPa

Punto 2: h2 se obtiene calculando primero el trabajo de la bomba de condensado

Aunque no se conoce m1 ni m2 se pueden eliminar de la anterior expresión

La presión a la salida de la bomba de condensado debe ser por lo menos igual a la que hay dentro del calentador de mezcla que es la de extracción de vapor que llega al calentador

Punto 3: salida del calentador de mezcla. Sale como liquido saturado a la presión de la extracción

Punto 4: h4 se obtiene con el trabajo de la bomba de alimentación

La bomba de alimentación toma el agua a la presión del calentador de mezcla y eleva su presión hasta por lo menos una presión igual a la de la caldera

Punto 5: corresponde a un liquido comprimido a p5=100 bar y a una temperatura aproximadamente igual a la del condensado en el calentador de superficie con p7=40 bar

En este caso con p5=100 bar > 30 bar se usa la tabla de liquido comprimidoT (K) h (kJ/kg)

240 1038.1250.4 h5

260 1133.7

Resumen de entalpías

Cálculo de las fracciones m1 y m2

Se hace balance térmico de cada calentador empezando con el de mayor presión por tener menos incógnitas

Calentador 2 de superficie:

El flujo correspondiente en kg/h será

Calentador 1 de mezcla: Balance de masas

Trabajo de la turbina

Trabajo de las bombas

Trabajo neto del ciclo

Calor suministrado al ciclo

Eficiencia del ciclo

Potencia neta del ciclo