Diseño de una central termoeléctrica

República Bolivariana de Venezuela
Universidad del Zulia – Núcleo Col
Programa de Ingeniería Mecánica
Generación de Potencia
Prof. Alexis Cabrera.










Integrantes:
Dávila, Gustavo. C.I: 19.704.509
Criollo, Leonardo. C.I:20.350.239
Jorge, Calatayud. CI: 19.118.841






Cabimas, Octubre 2013

1.-BALANCE ENERGÉTICO Y DE MASA

1
2
3

4
4'
4''
5
6
7
8
910
P (bar)
101,0000
56.4404
38.41645

22,6442
22,6442
22,6442
14.1218
7.9126
0.05
0.05
22.6441
22.6441
T (ºC)
538,0000
440
380

305
305
538
245
180
33.1568
32.8754
32.9301
116.028
v (m3/kg)
0,350
5.47143
7.38200

0.11120
0.11120
0.16465
0.1601
2.2500
21.9169
1.0053
1.0043 E-3
0.001
h (kJ/kg)
3.471,8390
32883.6764
3169.7862

3028.4256
3028.42563549.99
2915.6858
2793.0549
2050.7316
137.7651
140.0352
487.001
u (kJ/kg)
3.121,9805
2974.86305
2889.1959

2776.6075
2776.6075
3180.92
2689.5654
2595.1689
1939.4026
137.7600
137.7609
486.744
s (kJ/kg*K)
6,7215
6,7215
6.7215

6.7215
6.7215
7.4851
6.7215
6.7215
6.72153
0.4762
0.4762
1.4848
Estado
Vapor Sobrecalentado
vapor sobrecalentado
vapor sobrecalentadovapor sobrecalentado
vapor sobrecalentado
vapor sobrecalentado
vapor sobrecalentado
vapor sobrecalentado
vapor saturado
Líquido saturado
Líquido Comprimido
Líquido Comprimido
x
 
78,9326


 
 
 
 
 
78.923
 
 
 















11
12
13

14
15
16
17
18
19
20
21
22
P (bar)
22.6441
101,0000
101.0000

101.0000
101.0000
101.0000
101.000056,4404
22,6442
38,4165
30,3135
22,6442
T (ºC)
134.482
134.482
220.2555

247.9735
271.6245
310.9994
394.2324
271,6245
218,7517
247,9736
218,7517
195,4525
v (m3/kg)
0.7532
0.0010
1.1812E-3

1.2365E-3
1.2969E-3
1.4526E-3
1.6234E-3
0,0013
0,0131
0,0012
0,0076
0,0011
h (kJ/kg)
2732.64
571.939
947.0376

1076.0340
1191.9279
1407.8675
1609.6284
1193,3769
1193,37691075,8524
1075,8524
831,9485
u (kJ/kg)
2549.22
561.357
935.2246

1063.6686
1178.9583
1393.3413
1589.2754
1185,9966
1163,6759
1071,0616
1058,5759
830,3251
s (kJ/kg*K)
7.1042
1.6722
2.5062

2.7605
2.9779
3.3602
3.9412
2,9911
3,0257
2,7749
2,7867
2,2877
Estado
Liquído Saturado
Liquído comprimido
Liquído comprimido

Liquído comprimido
Liquído comprimido
LiquídoSaturado
Vapor saturado
Mezcla
Mezcla
Mezcla
Mezcla
Mezcla
x

1,0000
 

 
 
 
 





Propiedades termodinámicas en cada punto:



23
24
25
P (bar)
22.509
7.9126
1,0132
T (ºC)
163.6851
169,9590
99,9743
v (m3/kg)
0,00735
0,0011
0,2234
h (kJ/kg)
1075.87
719,0132
719,0132
u (kJ/kg)
1058.46
718,1317
696,3791
s (kJ/kg*K)
2.7869
2,0415
2,1108
EstadoMezcla
Mezcla
Mezcla
x




Balance de Masas:
Calentador cerrado A:



kg


Calentador cerrado B:



= 0.061605 kg





Calentador cerrado C:



= 0.1707 kg



Calentador abierto:






Calentador cerrado D:






= 0.13413


Condensador:









Trabajo en la Turbina:










Trabajo de las bombas:
La primera ley determodinámica para las bombas es:
Wb = Ʃmhsal - Ʃmhent
Bomba de condensado:








Bomba de alimentación:








El trabajo neto de las bombas es:


El trabajo total del ciclo será entonces:


Cálculo del flujo másico de vapor:







2.-DISEÑO DEL GENERADOR DE VAPOR:
Selección de combustible:
Se selecciona el fuel-oil cuya composición química es:
Carbono(C)
85,43%
Hidrógeno (H)
11,31%
Oxígeno (O2)
2,70 %
Nitrógeno (N2)
0,22%
Azufre (S)
0,34%

Poder Calorífico del Combustible:
HHv = 8.000 C + 35.000 (H2+ 2.200 S
HHv = 8.000 (0,8543) + 35.000+ 2.200 (0,0034)
HHv = 10.682,26 Kcal/Kg combustible

Masa de Aire Teórico
Mat= 11,53 C + 34,56 (H2 + 4,32 S
Mat = 11,53 (0,8543) + 34,56 + 4,32 (0,0034)
Mat = 13,66 Kg aire / Kg...