1.- Realizar un cuadro sinptico completo y descripcin de las perdidas de energa en una turbina de vapor

2.- Resolver:

En un ciclo rankine con sobrecalentamiento y recalentamiento se utiliza vapor de agua como fluido de trabajo. El vapor entren la primera etapa de la turbina a 8.0 MPa y 480 C y se expande hasta 0.7 MPa. ste se recaliente entonces hasta 440 C antes de entrar en la segunda etapa de la turbina, donde se expande hasta la presin del condensador a 0.008 MPa. La potencia neta obtenida es de 100 MW. Considerar la eficiencia isentropica de la turbina del 90% en sus dos etapas. Para las bombas despreciar su desviacin de la condicin ideal. Calcule:a) Elabore el diagrama de flujo y el TS del ciclo (utilizar una copia fotosttica del diagrama TS para vapor de agua)b) La eficiencia trmica del cicloc) El flujo mgico de vapor, en kg/hd) El flujo de calor cedido por el vapor en el condensador, en MW

a)

Calculo de entalpias Nota: los datos subrayados vienen o se deducen del enunciado o con ayuda de los diagramas, todos los dems datos se calcularon con tablas computarizadas.

Estado 1P1=8000 KPaT1= 480 Ch1= 3349.58 kJ/kgS1=6.6617 kJ/kg-K

Estado 2S1=S2=6.6617 kJ/kg-K

X2=0.9903P2=700 KPaCon P2 y X2h2= 3349.58 kJ/kgT2= 164.95 C

Estado 3P3=700 KPaT3= 440 Ch3= 3353.8055 kJ/kgS3=7.7588 kJ/kg-K

Estado 4P4=8 KPaS4=S3=7.7588 kJ/kg-Kh4= 2428.7858 kJ/kgT4= 41.51 C

Estado 5P5=8000 KPaX5=0T5= 41.51 Ch5= hf= 173.8518 kJ/kgS5= Sf=0.5925 kJ/kg-KV5=1.008x10-3 m3/kg

Estado 6P6=8000 KPa

h6=181.9077 kJ/kgT6= 41. 75 CS6=0.5926 kJ/kg-K

b)

c)

d)

3.- Memoria de clculos y lnea de Willans

LecturaN [RPM]F [lb]T [s]m total [kg]

160004.01604.40

260007.57606.00

360009.60607.15

4600012.80608.75

5600014.20609.80

1 lb = 0.4535924 kgm tara =0.3 Kg

1 N= (0.4535924)(9.81) lb

LecturaN [RPM]F [N]T [s]m condensado [kg]m [kg/s]wf [w]

1600017.84604.100.06834484.551

2600033.68605.700.09508465.849

3600042.72606.850.114210736.083

4600056.96608.450.140814314.778

5600063.19609.500.158315880.456

d=0.4 m

A) Diagrama de flujo

B) Diagrama T-S

C) Calculo de entalpias

Cp=4.186 kJ/kg-k; T5=36 C = 309.15 k

h5=150.696 kJ/kg

Con P1man=7.2 kg/cm2; T1=182

h1=2798.4041 kJ/kg

Con T2= 165 C; h2=2798.4041 kJ/kg

Con P3man=16.5 in(Hg)

h3T=2302.4342 kJ/kg

Con P3= kPa; T3=90 C

h3R=2666.6458 kJ/kg

Cp=4.186 kJ/kg-k; T4=54 C = 327.15 k

h4=226.044 kJ/kg

Con P1abs= P6abs=784.16 kPa; x=0.96

h6=2685.4789 kJ/kgD) Calculo de eficiencias

I. Eficiencia interna de la turbina.

II. Eficiencia mecnica de la turbina

III. Eficiencia total de la turbina

E) Potencia al freno

F=63.17 N; d=0.4m; N=6000 RPM

F) Calculo de gasto de vapor

G) Condensador

I. Flujo masico

TA2=321.15 K ; TA1=314.15 K

II. rea de transferencia de calor

A=10.238 m2III. Coeficiente total de transferencia de calor

P3abs=22.2 kPa; Tsat=62.33 C

4. FUENTES

Termodinmica./Cengel, Yunus A.;Boles, Michael A..--4a ed.--Mxico : McGraw-Hill, 2002. pp 827

Practicas del laboratorio de mquinas trmicas. Hernndez Goribar, Eduardo

Centrales trmicas de ciclo combinado: teora y proyecto. Santiago Sabugal Garca, Florentino Gmez Moux. Editorial:Daz de Santos S. A.1 Edicin / 328 pgs. /

http://tesis.bnct.ipn.mx/dspace/bitstream/123456789/2265/1/150_2005_ESIME-ZAC_MAESTRIA_arturo_zaragoza.pdf

5. CONCLUSIONLa practica demuestra muy bien los pasos y funcionamientos de cada uno de los componentes del ciclo. La realizacin de la prctica no present ningn tipo de dificultad, y los datos obtenidos al parecer son bastante fieles a lo que se pudiera esperar, a excepcin de la temperatura media logartmica. En cuanto a las eficiencias, la eficiencia mecnica de la cortina me parece un poco baja ya que generalmente rondan entre el 80% y el 90% conforme algunos artculos que ledo.En cuanto al condensador se obtuvieron datos y clculos te podran ser bastante factibles tericamente.

PRACTICA 7: TURBINA DE VAPOR Y CONDENSADORES

ACTIVIDAD NO.4

NOMBRE: TRUJILLO OROPEZA GABRIEL ALEJANDRO

GRUPO: 8