energia electricAa

Diseño de la Investigación
Problema: ¿Conocer el análisis energético y exergético de una instalación de vapor.
Objetivo: Aplicar el análisis exergético y energético a la instalación de vapor, con el fin de incrementar la eficiencia de la instalación.
Objeto: Instalación de vapor.
Hipótesis: Si utilizamos el método y herramientas para el análisis energético y la metodología que se propone enel trabajo se logrará cumplir el objetivo previsto.
Tareas
1. Revisión bibliográfica
2. Determinar los parámetros de trabajo (Presión, Temperatura, Flujo, Entalpías y Exergías.
3. Análisis energético de los equipos que integran la instalación de vapor.
4. Análisis exergético de los equipos que integran la instalación de vapor.
1. En el presente trabajo se aborda un análisis energético yexergético de una instalación de vapor. Donde se determinó la eficiencia de la caldera por el método directo e indirecto, para lo que se hizo necesario determinar el flujo de combustible y de agua, así como las entalpías.
2. Para el análisis exergético fue necesario determinar las entropías además de las entalpías, calor específico a las entradas y salidas de la caldera y el tacho.
3.Pretendiendo llegar a un análisis comparativo que nos sirva para determinar dónde se encuentran las mayores deficiencias del proceso de cocido.
Desarrollo
5. Elaboración del Informe con los resultados finales.
Introducción
Este sistema es un gran consumidor de portadores energéticos (combustibles, agua, electricidad) y debe garantizarse su explotación eficiente.
En el rendimiento de la calderainfluyen dos factores importantes:
1. Una combustión completa del combustible
2. Un enfriamiento profundo de los gases de combustión
La mayor parte del calor que se libera en la caldera llega a la sustancia de trabajo a través de las superficies de transferencia, como resultado de lo cual la sustancia de trabajo se calienta. En caso de que esta sustancia de trabajo, llamada "fluido calorportador" sea agua, como en casi todas las instalaciones industriales y de servicios, esta se calienta a la temperatura de saturación, se evapora y puede que se sobrecaliente. Este calor aprovechado constituye lo que se denomina "calor útil".
El resto del calor que no se aprovecha constituye las llamadas pérdidas. En las instalaciones industriales y de servicios, las calderas tienen pérdidas que puedenllegar hasta un 20% del calor total liberado en las mismas.
En las calderas modernas, con buen régimen de explotación, estas pérdidas son menores (entre un 8-12%). El balance energético de la caldera es precisamente la determinación del calor útil y las pérdidas.


En las siguientes figuras se muestran el esquema y el diagrama H-s del proceso de transformación de la energía calorífica en lainstalación estudiada.
 

Figura1.

Figura 2.
Datos técnicos de la caldera:
Producción de vapor: 440 kg/h.
Consumo combustible: 30.86 kg/h.
Presión de vapor: 1MPa.
Potencia calórica: 304 kw.
Superficie de transferencia: 17.39m2.
Condiciones del medio:

Análisis energético:
El rendimiento energético de la caldera se define como la relación entre el calor útil y el liberado en lacaldera. Este rendimiento es bruto.
La cantidad de calor disponible o liberado en la caldera se expresa como:

Donde:
– calor disponible en la caldera
– calor útil
– calor perdido en los gases de escape
– calor perdido por incombustión química
– calor perdido por incombustión mecánica
– calor perdido por transferencia de calor al exterior
– calor perdido por las cenizas
Rendimiento bruto:Este rendimiento bruto puede escribirse también como:

Donde esta ecuación se le denomina análisis energético por Método indirecto.
Donde los términos q se expresan en por ciento.
Buscando el calor disponible en la caldera.

Donde:
– calor liberado en la caldera o calor disponible en la caldera.
– valor calórico bajo del combustible.
– calor físico del combustible.
Qa – calor aportado...