Ciclo Carnot y Hrin

Índice

1. Introducción --------------------------------------------------------------------3
2. Justificacion --------------------------------------------------------------------4
3. Marco teorico
a. Ciclo de potencia de Vapor Carnot-------------------------------5
b. Ciclo de vapor Hirn (rankine con sobrecalentamiento) ------7
4. Conclusiones------------------------------------------------------------------13
5. Referencias --------------------------------------------------------------------14
6. Problemas----------------------------------------------------------------------15






































Introducción:

Al analizar las ventajas y desventajas del ciclo de Rankine, el hecho de que a medida que uno se acerca ala presión o temperatura crítica del agua, el vapor tiende a salir más húmedo de la máquina. Esto tiende a ser así incluso con un ciclo de Hirn. La forma más simple de obviar este problema es introducir más de un sobrecalentamiento. Típicamente se utilizan dos y a veces tres sobrecalentamientos.

Analizaremos dos ciclos de vapor: el rankine con sobrecalentamiento , o Hirn y el ciclo de Carnot, ,en donde analizaremos estos dos casos idealizados de un ciclo de vapor , en donde veremos sus procesos tanto adiabáticos , isentropicos , y veremos su comportamiento en diagramas Ts para ver sus cambios y saber si son reversibles o no.
































Justificacion:

Vivimos en un mundo en donde el ingeniero se esta desarrollando en diferentesámbitos tales como la metal mecánica , la eléctrica , la hidráulica , electrónica , etc y en donde la demanda de electricidad cada vez es mas grande , y necesitamos de mas plantas termoeléctricas , y el ingeniero debe tener la base solida de los ciclos de vapor para que pueda desarrollarse en tal area ,por eso se analizan estos ciclos para comprenderlos y tener una pequeña base pero importane en laformación del ingeniero.






































Ciclo de potencia de vapor Carnot:

Existen diversos ciclos teóricos, compuesto por procesos internamente reversibles. Uno de ellos es el denominado Ciclo de Carnot, que puede funcionar como sistema cerrado o como sistema de flujo en régimen estacionario, el mismo está compuesto por dos procesosisotérmicos e
internamente reversibles y dos procesos adiabáticos e internamente reversibles. Si en varias etapas del ciclo, el fluido de trabajo aparece en las fases líquida y vapor, el diagrama Ts del ciclo de vapor presentado en la figura 1.1a y 1.1b, será análogo al ciclo de Carnot.




1-2 A la presión alta del estado 1 se comunica calor a presión constante (y a temperatura constante),hasta que el agua se encuentra como vapor saturado en el estado 2.

2-3 Una expansión adiabática e internamente reversible del fluido de trabajo en la turbina hasta que alcanza la temperatura inferior TB en el estado 3.

3-4 El vapor húmedo que sale de la turbina se condensa parcialmente a presión constante (y temperatura constante) hasta el estado 4, cediendo calor.

4-1 Se comprimeisoentrópicamente vapor de agua húmedo, que se encuentra en el estado 4, hasta el estado 1 de líquido saturado. El rendimiento térmico del ciclo de Carnot, es el máximo posible bajo las condiciones a la cual este operando, pero algunos de estos procesos son
inviable provocando serias restricciones para ser considerado útil en términos prácticos. Entre esos procesos se encuentra: La compresión del fluidode trabajo en condiciones bifásicas como lo
exige el proceso 4-1.

• Para determinar la calidad en el estado 4, en necesario un control muy preciso del proceso de condensación.

• El proceso de expansión el la turbina con vapor húmedo, provocarían la formación de gotas que impactarían a alta velocidad y presión el los alabes de la turbina provocando su erosión (destrucción del alabe)....