PROYECTO FINAL DE MAQUINAS TERMICAS

PROYECTO FINAL DE MAQUINAS TERMICAS
DISEÑO DE UNA TURBINA DE VAPOR DE 22 ETAPAS




William Alexander Pinzon
Anthur Fabian Caballero
Victor Alfonso Baquero
David Prado




DOCENTE:
Ing. Germán López






UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA MECÁNICA
BOGOTA D.C.
2015
CONTENIDO

1.INTRODUCCION 3
2.DATOS INICIALES 4
3.PROCEDIMIENTO……………………………………………………………………..5
4. TRIÁNGULOS DE VELOCIDADES PARA LAS DIFERENTES ETAPAS…….....9
5. CÁLCULOS DE LA TURBINA, SALTOS DE ENTALPIA REAL Y TEÓRICOS, RENDIMIENTOS………….……………………………………………….………….....20
6. POTENCIA POR ETAPAS, FLUJOS DE MASA POR SECCIÓN………………22
7. DIMENSIONES EN LA TOBERA EN LAS ETAPAS 1 Y 5……………………….23
8. CALDERA CALOR DE ADICIÓN……………………………………………………24
9. BOMBAS FLUJOS Y POTENCIAS…………………………………..……………..24
10.CONDENSADOR……………………………………………………………………24
11. TEMPERATURAS Y FLUJOS DE LOS CALENTADORES…………………….26
12. RENDIMIENTO TÉRMICO DE LA CENTRAL……………………………………28
13. CALCULO DE ENTALPIAS……………………………………………………...…29
14. Diagramas H vs S……………………………………………………………….…..30
15. Diagrama T vs S………………………………………………………………….….31
16. ESQUEMA DE PLANTA Y EQUIPOS…………………………………………….32
17. SIMBOLOGIA DE PLANTA Y EQUIPOS…………………………………………33
18. CONCLUSIONES...……………...………………………………………………….34
19.BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………...35



1. INTRODUCCION

Se deben calcular algunos parámetros de una turbina de vapor de 22 etapas y de los equipos complementarios de una termoeléctrica. Se darán a conocer algunos datos para la realización de los cálculos correspondientes, además se realizaran 5 extracciones parciales a los finales de las etapas 4, 8, 12,15, y 18 conformada en 6 secciones o cilindros (CAP1 Y 2, CMP1 Y 2, CBP 1 Y 2); La terceraextracción se va a un calentador abierto o (tanque desaireador), las otras extracciones van a calentadores cerrados, todas ellas para realizar una extracción total para efectuar un recalentamiento intermedio del vapor.
Se estima que la turbina consume un 2.5% de potencia para mover sus accesorios; la presión de escape, la calidad y la velocidad de rotación se asigna para cada grupo al final delenunciado.
Se requiere asumir algunos valores no detallados en el enunciado, para poder desarrollar el trabajo, alguno se encuentran en una tabla de datos al final, y otros deberán ser sustentados adecuadamente.
Datos iniciales y complementarios.

Potencia (MW)
RPM
Calidad Salida
Presión Salida (KPa)
62
3000
97
25

Mediante la siguiente tabla se determinaran los diferentes rangos de ángulos de entrada ala tobera con sus respectivos tipos de etapa.

Angulo de entrada alabes fijos ( α )
Tipo de etapa
15° - 20°
Laval
15° - 20°
Curtis
18° - 22°
Rateau
20° - 25°
Reacción



TURBINA
Etapa
Diam. Med (mm)
DM (Metros)
TIPO
Nº ALABES
ADMISIÓN
1
980
0.986
CURTIS (2ROT)
122
PARCIAL
2
935
0.940
RATEAU
118
TOTAL
3
945
0.945
RATEAU
118
TOTAL
4
954
0.954
RATEAU
119
TOTAL
5
980
0.986
LAVAL
122
PARCIAL
6
9350.940
RATEAU
118
TOTAL
7
945
0.944
RATEAU
118
TOTAL
8
954
0.953
RATEAU
119
TOTAL
9
966
0.965
RATEAU
119
TOTAL
10
978
0.977
RATEAU
120
TOTAL
11
990
0.99
RATEAU
121
TOTAL
12
1000
1
RATEAU
122
TOTAL
13
1015
1.014
RATEAU
122
TOTAL
14
1030
1.03
RATEAU
121
TOTAL
15
1048
1.048
REACCION
120
TOTAL
16
1063
1.063
REACCION
119
TOTAL
17
1078
1.076
REACCION
117
TOTAL
18
1098
1.096
REACCION
114
TOTAL
19
1134
1.135REACCION
111
TOTAL
20
1168
1.168
REACCION
108
TOTAL
21
1200
1.2
REACCION
105
TOTAL
22
1250
1.48
REACCION
101
TOTAL


3. Procedimiento de desarrollo
Se procederá a calcular la velocidad angular con las RPM y el diámetro medio, para proceder a encontrar el valor de la velocidad de los alabes (Cb).



Velocidad de alabe (Cb)

Relación optima de velocidades (ρ)
Mediante el siguiente cuadro secalculara la relación óptima de velocidades, para cada tipo de etapa con sus correspondientes formulas:
Relación optima de velocidades (ρ)
Etapa
(cos αe )/ 2
Laval


(cos αe )/ 4
Curtis


0,56 - 0.6
Rateau
(cos αe )/ √2
Reacción



Se procederá a calcular la velocidad...