aplicaciones ciclo brayton y ciclo rankineDescripción completa
EXTENSIÓN LATACUNGA LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRONICA
INGENIERIA ELECTROMECANICA
TERMODINAMICA APLICADA
TEMA “`BALANCE DE MASA EN CICLO RANKINE ”
ALUMNO: DAMACELA TOAZA ANGEL RICARDO
DOCENTE: ING.
ROBERTO BELTRÁN
ECUADOR – LATACUNGA LATACUNGA
2015
CICLO RANKINE
El Ciclo Rankine, es el ciclo ideal para las centrales eléctricas de vapor; el cual no presenta irreversibilidades internas y consta, básicamente, de los siguientes procesos: • • • •
Compresión isentrópica en una bomba. dición de calor a presión constante en una caldera. E!pansión isentrópica en una turbina. Rec"a#o de calor a presión constante en un condensador.
$as variaciones %ue "acen %ue este ciclo sea práctico son:
1. CICLO RANKINE SIMPLE En el proceso &'(, la sustancia es condensada por completo, lo %ue permite la utili#ación de una bomba ya %ue llega a la misma como l)%uido saturado, obteniéndose de esta *orma el C+C$ R-+-E /+01$E.
2. CICLO RANKINE CON SOBRECALENTAMIENTO
E*ectuando ambas me2oras con respecto al ciclo de Carnot, obtenemos el siguiente diagrama 3 4vs's %ue describe el Ciclo Rankine con sobrecalentamiento:
BALANCE DE MASA EN CICLO RANKINE
$os & dispositivos asociados con el ciclo Rankine 5bomba, caldera, turbina y condensador6 son dispositivos de 7u2o estacionario. El balance de energ)a por unidad de masa de vapor para cada dispositivo ser)a:
1or lo general, en este tipo de dispositivos los cambios de energ)a cinética y potencial del 7uido de traba2o son despreciables en comparación con los términos de traba2o y trans*erencia de calor. demás presenta una dirección de trans*erencia de calor o de traba2o de8nida 5ya sea de entrada o de salida del sistema6.
1ara comprender el balance de masa en un sistema Rankine se anali#ará sus componentes de *orma individual.
1. BOMBA: /e encarga de aumentar la presión del l)%uido %ue pasa a través de ella. 1ara el ciclo Rankine ideal, la bomba se supone isentrópica y la trans*erencia de calor es cero, entonces por conservación de la energ)a se obtiene:
2. CALDERA: Es el dispositivo mediante el cual se a9ade calor al 7uido y el mismo, no e*ecta traba2o para reali#ar esta labor, por lo %ue:
3. TURBINA: 0ediante esta, se e!pande el 7uido de manera isentrópica y se produce traba2o al "acer girar el e2e conectado a un generador eléctrico, sin trans*erencia de calor.
4. CONDESANDOR: Este dispositivo condensa el 7uido de alta calidad y *unciona básicamente como un intercambiador de calor rec"a#ando el calor "acia un medio de en*riamiento e!terno, sin e*ectuar traba2o, entonces:
EFICIENCIA TÉRMICA Y POTENCIA DEL CICLO 1ara este ciclo la e8ciencia térmica se obtiene a partir de:
onde,
< la potencia producida por la central eléctrica, ser)a:
