Aplicaciones de la termodinamica

APLICACIONES DE LA TERMODINAMICA.
TERMODINAMICA.

La termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo. De esta definición básica parte gran cantidad de aplicaciones en el vasto mundo de la ingeniería. Es impresionante ver como la termodinámica es un pilar fundamentalpara muchos de los procesos que se llevan a cabo en la industria química, petroquímica y en general.

La termodinámica es útil para todo. Para empezar hay que delimitar a qué se dedica la termodinámica:
-La termodinámica se ocupa de los intercambios energéticos entre los sistemas.
-La termodinámica establece la espontaneidad de los procesos que se dan entre los sistemas.
-Latermodinámica es una rama de la física puramente empírica, por lo tanto sus aseveraciones son en cierto sentido absolutas.

Las utilidades, además de las ya comentadas se pueden agrupar en los siguientes campos esenciales:
-El estudio del rendimiento de reacciones energéticas.
-El estudio de la viabilidad de reacciones químicas.
-El estudio de las propiedades térmicas de los sistemas.Establece rangos delimitados de los procesos posibles en función de leyes negativas.
La termodinámica describe los sistemas con un  conjunto reducido de variables, las conocidas como variables de estado, sin entrar en la estructura interna o las teorías fundamentales subyacentes.

Turbinas

Las turbinas, bien sean accionadas con vapor o turbinas de gas. Las turbinas se emplean masivamente en laingeniería industrial y eléctrica como parte de los ciclos termodinámicos de transformación de calor en movimiento, así como en la Ingeniería Aeronáutica, en donde se utilizan como motores de aeronaves.

Las turbinas son máquinas de flujo permanente, en las cuales el vapor o los gases de combustión entran por las toberas y se expanden hasta una presión más baja. Al hacerlo la corriente de vapor/gas,adquiere una gran velocidad. Parte de la energía cinética de este chorro es cedida a los alabes de la turbina, de la misma manera que un chorro de agua cede energía a los cangilones de una rueda hidráulica.

Adicionalmente, la turbina puede ir unida, bajo un mismo eje con un compresor; este se conoce como integración energética en la que el trabajo generado por la turbina lo emplea elcompresor para comprimir el gas a la presión que se necesita. Es más, en varias plantas de proceso, específicamente en una de LPG he visto como se hace todo un estudio completo de ingeniería para poder implementar la integración energética entre corrientes de proceso mediante el uso de intercambiadores de calor (feed-bottom, feed-effluent, etc.).

La integración energética anteriormente mencionada esun ejemplo real de cómo  se manejan las plantas turboexpander para la recuperación de los licuables de una corriente de gas de alta presión. 

Tipos de turbina:
Turbina de vapor:
Turbina hidráulica:

Turbina de viento:


Turbina de gas:

Unidades de refrigeración.
Las unidades de refrigeración son otro ejemplo de la termodinámica aplicada a la industria, sobre todo en lasplantas mencionadas se emplean sistemas de refrigeración con propano para los sistemas de enfriamiento, que generalmente son chillers (Un Chiller es una unidad enfriadora de líquidos. Un chiller es capaz de enfriar el ambiente usando la misma operación de refrigeración que los aires acondicionados o deshumidificadores, enfría el agua, aceite o cualquier otro fluido) donde el propano se bombea por lacoraza y se evapora completamente con el fin de enfriar o condensar la corriente de proceso; estas unidades utilizan el principio de enfriamiento por evaporación, son intercambiadores tipo kettle debido al alto porcentaje de vaporización del propano.

Chillers.

Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diverso...