Termodinamica ciclo combinado
Un ciclo combinado tiene las siguientes características:
El ciclo Joule-Brayton tiene temperaturas extremas de 1300 °C y 400 °C. La presión mínima es de 1 bar y la relación depresiones π es la óptima. En la zona de las turbinas hay dos turbinas (turbina de alta presión y turbina de presión). En la zona de los compresores existen tres compresores (uno de alta presión, unode media presión y uno de baja presión). El gas que evoluciona es aire que se comporta como gas ideal con peso molecular de 28,966 kg/kmol y coeficiente adiabático de 1,4. El sistema tiene intercambioregenerativo ideal.
El ciclo Clausius-Rankinetiene presión en el generador de vapor de 110 bar y temperatura del condensador de 35 °C. El ciclo tiene doble recalentamiento. La salida de la turbinade alta presión tiene temperatura igual a la termodinámica media entre la salida de la bomba y la salida del generador de vapor. Los recalentadores entregan vapor a 600 °C a ambas turbinas.
Calcularlos caudales y las potencias desarrolladas por cada ciclo del sistema si se desea una potencia total de 1000 MW y también calcular el rendimiento termodinámico del ciclo combinado.
Resolución:El ciclo Joule-Brayton se puede representar en un diagrama T-s como se muestra en el siguiente esquema
Como el peso molecular del aire es 28,966 kg/kmol, suconstante universal como gas ideal será:
y el calor específico a presión constante será:
Pmax=4,42 bar
por lo que las presiones en la compresión serán:
Pmin=1 bar,bar, p”=2,693 bar pmax=4,42 bar
por lo que las presiones en las turbinas serán:
Pmin=1 bar, =2,1 bar, pmax=4,42 bar
Las temperaturas de entrada a los compresores es:El trabajo de los compresores que es igual al calor cedido por el ciclo será:
La temperatura de salida de las turbinas será:
El trabajo de las turbinas que es igual al calor...
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