Ciclo Brayton
Páginas: 32 (7889 palabras)
Publicado: 2 de junio de 2015
TURBINA A GAS CICLO BRAYTON
INTRODUCCION
Se puede decir que antes del año 1940 todas las máquinas térmicas de combustión interna eran del tipo alternativo: émbolo, biela y cigüeñal.
Recién, hacia el año 1940, al lograrse la fabricación de compresores rotativos de alto rendimiento, conjuntamente con los progresos realizados en el campo de la metalurgia, que permitieron la fabricación deaceros refractarios capaces de resistir altas temperaturas, se posibilitó el desarrollo de las turbinas a gas.
Fue durante la guerra de 1939 a 1945 que la turbina a gas alcanzó su máxima difusión y desarrollo tecnológico.
En la actualidad, el Perú viene atravesando por un proceso de cambios importantes en los diferentes sectores referentes al desarrollo en general. El sector eléctrico no ha sido laexcepción de este desarrollo. La demanda de energía irá en aumento, por lo cual será necesario incrementar el potencial con la finalidad de poder atender el nuevo mercado eléctrico.
Con costos de combustibles en aumento y escasez de fuentes de energía, es prudente maximizar la energía obtenida de los combustibles. Las centrales eléctricas de ciclo joule - brayton cumplen con este objetivo, siendouna de las más importantes desde el punto de vista industrial. Las centrales de ciclo joule - brayton representan hoy indiscutiblemente la mejor tecnología para la producción de energía eléctrica con gas natural como combustible en términos de eficiencia, de emisiones y de costos (tanto de inversión como operativos) y ha sido en el último decenio protagonista de una real y propia revolución en laindustria termoeléctrica, razón por la cual muchas plantas con turbinas de gas se están transformando en plantas de potencia.
La generación térmica de energía eléctrica, viene siendo atendida con turbinas de gas, las cuales podrían ser repotenciadas a centrales de ciclo combinado, aprovechando de esta forma la gran cantidad de energía contenida en los gases de escape que hasta hoy viene siendodesechada al medio ambiente. Asimismo dentro de algunos años, el gas natural será el más usado debido a las grandes reservas existentes en Camisea, y como es sabido es el combustible ideal de las centrales eléctricas de ciclo combinado.
TURBINA A GAS CICLO ABIERTO SIMPLE DE UN SOLO EJE
En el año 1873 GEORGE BRAYTON (1830 – 1892) expuso el principio de funcionamiento del ciclo que lleva sunombre que originariamente se desarrolló empleando una máquina de pistones con inyección de combustible, para luego realizarlo como ciclo abierto simple llamado turbina a gas.
Las turbinas a gas operan en un ciclo abierto como se muestra en la figura. El aire que entra al compresor aumenta de presión, luego pasa al combustor donde se efectúa la ignición o quema del combustible, y este proceso elevala temperatura de los gases producto de la combustión, los cuales entran luego a la turbina en donde se expanden realizando trabajo. Por último tales gases salen de la máquina y escapan a la atmósfera.
El ciclo de Brayton de aire normal, es el ciclo ideal de una turbina de gas simple. El ciclo abierto de una turbina de gas simple, que utiliza un proceso de combustión interna se puede observar enla figura 1. Cabe anotar que también existe un ciclo cerrado teórico de una turbina de gas simple. Un ejemplo de un ciclo cerrado lo tenemos en las turbinas de gas con regenerador, ya que el gas caliente que sale de la turbina uno, el cual teóricamente seria el gas de salida, es aprovechado para impulsar otra turbina o bien para precalentar el aire de entrada al compresor.
Figura 1
Elobjetivo de ésta máquina térmica es convertir energía calórica contenida en el combustible utilizado en energía mecánica (trabajo mecánico) en el eje de la misma
La máquina está compuesta de los siguientes elementos:
1. Un compresor de flujo axial
2. Una o varias cámaras de combustión (según el fabricante)
3. La turbina a gas
4. Sistemas auxiliares para su operación:
a) Sistemas de lubricación...
INTRODUCCION
Se puede decir que antes del año 1940 todas las máquinas térmicas de combustión interna eran del tipo alternativo: émbolo, biela y cigüeñal.
Recién, hacia el año 1940, al lograrse la fabricación de compresores rotativos de alto rendimiento, conjuntamente con los progresos realizados en el campo de la metalurgia, que permitieron la fabricación deaceros refractarios capaces de resistir altas temperaturas, se posibilitó el desarrollo de las turbinas a gas.
Fue durante la guerra de 1939 a 1945 que la turbina a gas alcanzó su máxima difusión y desarrollo tecnológico.
En la actualidad, el Perú viene atravesando por un proceso de cambios importantes en los diferentes sectores referentes al desarrollo en general. El sector eléctrico no ha sido laexcepción de este desarrollo. La demanda de energía irá en aumento, por lo cual será necesario incrementar el potencial con la finalidad de poder atender el nuevo mercado eléctrico.
Con costos de combustibles en aumento y escasez de fuentes de energía, es prudente maximizar la energía obtenida de los combustibles. Las centrales eléctricas de ciclo joule - brayton cumplen con este objetivo, siendouna de las más importantes desde el punto de vista industrial. Las centrales de ciclo joule - brayton representan hoy indiscutiblemente la mejor tecnología para la producción de energía eléctrica con gas natural como combustible en términos de eficiencia, de emisiones y de costos (tanto de inversión como operativos) y ha sido en el último decenio protagonista de una real y propia revolución en laindustria termoeléctrica, razón por la cual muchas plantas con turbinas de gas se están transformando en plantas de potencia.
La generación térmica de energía eléctrica, viene siendo atendida con turbinas de gas, las cuales podrían ser repotenciadas a centrales de ciclo combinado, aprovechando de esta forma la gran cantidad de energía contenida en los gases de escape que hasta hoy viene siendodesechada al medio ambiente. Asimismo dentro de algunos años, el gas natural será el más usado debido a las grandes reservas existentes en Camisea, y como es sabido es el combustible ideal de las centrales eléctricas de ciclo combinado.
TURBINA A GAS CICLO ABIERTO SIMPLE DE UN SOLO EJE
En el año 1873 GEORGE BRAYTON (1830 – 1892) expuso el principio de funcionamiento del ciclo que lleva sunombre que originariamente se desarrolló empleando una máquina de pistones con inyección de combustible, para luego realizarlo como ciclo abierto simple llamado turbina a gas.
Las turbinas a gas operan en un ciclo abierto como se muestra en la figura. El aire que entra al compresor aumenta de presión, luego pasa al combustor donde se efectúa la ignición o quema del combustible, y este proceso elevala temperatura de los gases producto de la combustión, los cuales entran luego a la turbina en donde se expanden realizando trabajo. Por último tales gases salen de la máquina y escapan a la atmósfera.
El ciclo de Brayton de aire normal, es el ciclo ideal de una turbina de gas simple. El ciclo abierto de una turbina de gas simple, que utiliza un proceso de combustión interna se puede observar enla figura 1. Cabe anotar que también existe un ciclo cerrado teórico de una turbina de gas simple. Un ejemplo de un ciclo cerrado lo tenemos en las turbinas de gas con regenerador, ya que el gas caliente que sale de la turbina uno, el cual teóricamente seria el gas de salida, es aprovechado para impulsar otra turbina o bien para precalentar el aire de entrada al compresor.
Figura 1
Elobjetivo de ésta máquina térmica es convertir energía calórica contenida en el combustible utilizado en energía mecánica (trabajo mecánico) en el eje de la misma
La máquina está compuesta de los siguientes elementos:
1. Un compresor de flujo axial
2. Una o varias cámaras de combustión (según el fabricante)
3. La turbina a gas
4. Sistemas auxiliares para su operación:
a) Sistemas de lubricación...
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