Ensayo de turbina de vapor

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Informe Laboratorio Ingeniería Termodinámica

Ensayo de Turbina de Vapor

Indice de materia

Resumen del contenido del informe
Objeto de la experiencia
Características técnicas de los instrumentos utilizados
Descripción del método seguido
Presentación de los resultados
Discusión de los resultado y conclusiones
Apéndices
• Teoría del experimento
• El ciclo de Carnot• El ciclo de Rankine
• Ciclo de recalentamiento ideal
Desarrollo de los cálculos
Bibliografía

Resumen

Este informe contiene la teoría acerca de lo que es una turbina de vapor, así como la explicación del ciclo de carnot y el ciclo de Rankine básico. En la parte práctica vimos como funciona realmente una turbina de vapor y recolectamos una tabla de datos para podercalcular el rendimiento de una turbina de vapor, el rendimiento del grupo turbogenerador y el consumo de vapor en relación a la energía eléctrica producida.

Objetivo

Conocer la operación y funcionamiento de una turbina de vapor empleada en la generación de energía eléctrica, observando las operaciones de cada uno de los elementos que conforman una central térmica del tipo de laboratorio. Comoobjetivos específicos debemos determinar el rendimiento de una turbina de vapor del tipo de acción así como el de una unidad turbogeneradora y dar una idea general del funcionamiento de una central térmica de vapor real.
Características técnicas de los instrumentos utilizados.

Para realizar este experimento utilizamos una turbina de vapor de laboratorio compuesta de:

Una caldera a petróleofabricada por “The Fulton Steam” del año 1973, con una superficie de calefacción de 10 M2 y una presión máxima de trabajo de 5,3 Kg/CM2.

Una turbina de vapor “Coppus”.

Un generador de corriente continua “Westinghouse” con una potencia de 3,5 KW.

Para controlar las revoluciones de trabajo de la turbina utilizamos un tacómetro mecánico “Deumo2” en el rango de 400-5000 RPM.Para medir temperaturas se utilizaron 3 termómetros digitales con sonda de inmersión “Fluke52” tipo K cuyos rangos de medición eran: -326°F – 2498°F
-2000°C – 1370°C

Para medir presión se usaron Manómetros marca “Master Cange” cuya sensibilidad era de 1 lb/pulg con un rango desde 1 a 100 lb/ pulg.

Adicionalmente se uso 1 pipeta graduada de capacidad de 2000 ml, plásticatransparente, marca BRAND (Alemán), con un error de (+/-) 20 ml y 1 cronómetro, marca CASIO.

Descripción del método seguido.

Para poder calcular el rendimiento necesitamos conocer las energías y los trabajos, los cuales no pueden ser medidos directamente, por lo tanto calcularemos otros parámetros a partir de los cuales calcularemos los que necesitamos.
Los parámetros que fueron medidos sonlas RPM de la turbina, la presión del vapor que entra en la turbina, la T° del vapor en la turbina, la T° de salida del vapor, el voltaje y la corriente en el generador, la cantidad de condensado y la T° de este y el tiempo en que medimos la cantidad de condensado que salía.
Para realizar esto nuestro grupo se dividió el trabajo para poder realizar todas las mediciones, las cuales fueron 10, enlas que íbamos aumentando la potencia generada de 100 Watts a 1 KW, que es el resultado de encender 10 ampolletas de 100 Watts cada una. Esto lo realizamos a revoluciones constantes las cuales fueron 2300 RPM.

Para esto un compañero medía las revoluciones con el tacómetro y otro daba o quitaba presión hasta alcanzar las 2300 RPM, todo esto con una ampolleta encendida. Una vez que establecidalas revoluciones otro compañero con el cronómetro daba la indicación de 40 segundos, tiempo en el cual realizábamos todas las mediciones y el mismo medía la cantidad de condensado que salía. Cuando el daba la partida el compañero que sostenía el tacómetro medía la presión con que el vapor entraba a la turbina, mientras otro daba la T° de este vapor y la T° de salida del vapor, un compañero daba...
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