Ciclos

Ciclo de Rankine.

Es el ciclo que comúnmente emplean todas las plantas generadoras d potencia con vapor. Este ciclo se escribe como un recurso para emplear las características del agua como un fluido de trabajo y manejar los cambias de fases entre líquido y vapor.
A continuación se explicaran los procesos comprendido en este ciclo:
1. Bomba.
2. Caldera.
3. Turbina.
4. Condensador.1.1 proceso reversible adiabática de bombeo en la bomba.

2.3 Transmisión de calor a presión constante en la caldera.
3.4 expansión reversible y adiabática de la turbina (o en otra maquina matriz, tal como una maquina de vapor).
4.1 transmisión de calor a presión constante en el condensador.
Es importante destacar las ventajas y desventajas que ofrece el ciclo de Rankine.

Ventajas:Cualquier cambio que aumente la temperatura promedio al cual el calor es cedido o que disminuya la temperatura promedio al cual el calor es cedido, incrementa el rendimiento en el ciclo de Rankine.

Desventajas:
Puede apreciarse fácilmente que en el ciclo Rankine tiene un rendimiento mas bajo que el ciclo de Carnot, para la misma temperatura máxima mínima.

Manta de fuerza de vapor simpleque opera con un Ciclo Rankine.

Q entrada



Condensador q salida

Diagrama.

3'

Q entrada 2'
W turbina, salida

6
Q salida

Ciclo de Recalentamiento.Este ciclo ha sido creado con la finalidad para incrementar el rendimiento con altas presiones y al mismo tiempo evitar el exceso de humedad en los pasos de baja presión en las turbinas.

Características del Ciclo de Recalentamiento.

A la salida de la caldera del ciclo Rankine el vapor se hace pasar por tubos expuestos a los gases de combustión caliente o alguna otra fuente con unatemperatura superior a la temperatura de saturación de la caldera. Por consiguiente, el vapor que entra a la turbina tiene una entalpia superior a la del ciclo Rankine simple (esto es lo que se reconoce como recalentamiento).

Ventajas y Desventajas del Ciclo de Recalentamiento.

Ventaja.
El vapor sobrecalentado que sale de la caldera tiene el efecto de elevar la calidad de la salida dela turbina en un vapor superior al caso del vapor saturado.

Desventaja.
El único defecto de este ciclo es que el vapor se expande en alguna presión interna de la turbina y luego se recalienta en la caldera, después que se expande en la turbina a presión de salida.

El ciclo Rankine ideal con recalentamiento.

RecalentamientoCondensador

2 Bomba



T

3
4 Turbina de baja presión
2

1 6
S
Ciclo Regenerativo.

Este ciclo puede demostrarse considerando el ciclo Rankine sin recalentamiento como se muestra en el diagrama.

Durante el procesoentre los estados 2-2´, la sustancia de trabajo se calienta mientras esta en fase liquida, y la temperatura promedio de la sustancia de trabajo durante este proceso es mucho mas baja que durante el proceso de vaporización de 2´ - 3; esto ocasiona que durante la temperatura promedio, a la cual se añade calor en el ciclo Rankine, sea mas baja que la del ciclo de Carnot.

Ciclo Rankine idealregenerativo con un calentador abierto de agua de alimentación.

Condensador

Bomba II
Bomba I


T 5

6
2 3...