Ciclo De Potencia De Vapor Terminado

CICLO DE POTENCIA DE VAPOR

I. INTRODUCCION

Las plantas de potencia de vapor de agua trabajan fundamentalmente con el mismo ciclo básico Ranking, tanto si el suministro de energía viene de la combustión de combustibles fósiles (Carbón, gas o petróleo), como si proviene de un proceso de fisión en un reactor nuclear. El ciclo de vapor de agua se diferencia de los ciclos de potencia de gasdebido que en algunas partes de los procesos en el ciclo, se hallan presente tanto la fase liquida como la fase de vapor. Un ciclo de potencia eléctrica moderno a gran escala resulta bastante complicado en cuanto a los flujos de masa y energía. Para simplificar la naturaleza de estos ciclos se estudian en profundidad tomando modelos sencillos. La ventaja que presentan estos modelos es queproporcionan información cualitativa importante sobre la mayoría de los parámetros que afectan al funcionamiento del ciclo en su conjunto, reforzándose con prácticas de laboratorio donde se obtiene experiencias reales de la operación de estos sistemas mejorando la compresión de las plantas de potencia de vapor bajo los principios del ciclo Ranking. En los textos clásicos que existen temas relacionadosdonde se pueden encontrar análisis más amplios de los ciclos de potencia de vapor.

II. OBJETIVOS

* Estudiar el ciclo de vapor basado en Ranking, adaptando las ecuaciones termodinámicas que determinan el rendimiento térmico del ciclo.
* Definir los diferentes parámetros que permitan la evaluación del comportamiento termodinámico de los ciclos de potencia de vapor Ranking y susmodificaciones.
* Analizar la influencia de las variaciones presión y temperatura en los ciclos de vapor Ranking.
* Analizar el diagrama T-s.
* Estudiar el sobrecalentamiento y recalentamiento.
* Resolución de ejercicios.

III. FUNDAMENTO TEORICO

Los procesos que regresan a su estado inicial reciben el nombre de procesos cíclicos. Los procesos individuales que constituyen loselementos del proceso cíclico varían y dependen de cada aplicación en particular. Un ciclo ideal de potencia que utilice vapor de agua se compone de procesos de transferencia de calor a presión constante (hacia el fluido de trabajo en el generador de vapor y desde el fluido de trabajo en el condensador) y de procesos de trabajo adiabático (adición de trabajo por la bomba y entrega de trabajo por laturbina).

¿QUÉ ES UN CICLO DE VAPOR?

Como introducción al tema de ciclos de vapor, es necesario tener presentes distintos aspectos tratados con anterioridad en termodinámica relacionados con el ciclo de Carnot debido a su utilización como ciclo de referencia para evaluar el desempeño de otros ciclos y en particular al ciclo de potencia de vapor Ranking, haciendo las comparacionescorrespondientes para así lograr caracterizar el funcionamiento de una maquina térmica bajo el esquema de los ciclo termodinámicos.

CICLO DE POTENCIA DE VAPOR DE CARNOT:

Existen diversos ciclos teóricos, compuesto por procesos internamente reversibles. Uno de ellos es el denominado Ciclo de Carnot, que puede funcionar como sistema cerrado o como sistema de flujo en régimen estacionario, el mismo estácompuesto por dos procesos isotérmicos e internamente reversibles y dos procesos adiabáticos e internamente reversibles. Si en varias etapas del ciclo, el fluido de trabajo aparece en las (1.7) (1.8) fases líquida y vapor, el diagrama T-s del ciclo de vapor presentado en la figura 1.1a y 1.1b, será análogo al ciclo de Carnot. Este puede resumirse en la siguiente secuencia de procesos:

1-2 A lapresión alta del estado 1 se comunica calor a presión constante (y a temperatura constante), hasta que el agua se encuentra como vapor saturado en el estado 2.
2-3 Una expansión adiabática e internamente reversible del fluido de trabajo en la turbina hasta que alcanza la temperatura inferior TB en el estado 3.
3-4 El vapor húmedo que sale de la turbina se condensa parcialmente a presión constante...