Proyecto turbina vapor

PROYECTO DE VAPOR.

Ana Gamarra Sánchez
4º Ingeniería Naval y Oceánica

CÁLCULO DEL CICLO REGENERATIVO DE VAPOR.

En este proyecto se pretende calcular el ciclo de una instalación de vapor y su consumo específico.

La instalación está compuesta por los siguientes equipos:

- Caldera, economizador y sobrecalentador.
- Turbina de alta presión y turbina de baja presión.
-Condensador.
- Bomba de condensado.
- Condensador de vahos.
- Tanque desaireador.
- Bomba booster y bomba principal.
- Calentador.

Primero, se calienta el agua en la caldera, hasta convertirla en vapor saturado, el cual es recogido en el colector y llevado al sobrecalentador con el fin de obtener vapor sobrecalentado.

Este vapor se expansiona primero en la turbina de alta presión y luego enla turbina de baja presión, hasta la presión mas baja posible. Cuanto mayor sea el salto entálpico mayor trabajo obtendremos.

A la salida de la turbina de baja presión, el vapor es enfriado en el condensador. El condensador produce intercambio de calor entre el vapor y el agua de mar. Interesa que la temperatura del agua destilada sea lo más próxima posible a la temperatura de saturación parala presión del condensador (sobre 0,04 bar) para minimizar la disolución de gases en el agua, ya que además, debido a las bajas presiones de trabajo del condensador, el aire siempre tratará de entrar.

A continuación, se eleva ligeramente la presión del agua (hasta aproximadamente 4 bar), de esta manera nos aseguramos que no entre aire del exterior trabajando con una presión por encima de laambiente.

Seguidamente, el agua pasa al condensador de vahos. Hasta aquí llega el vapor de los obturadores, que es condensado y aumenta la temperatura del agua. Luego, en el tanque desaireador, se eleva la temperatura del agua hasta una próxima a la de saturación para la presión correspondiente (sobre 4 bar) para poder eliminar los gases no condensables y el oxígeno disueltos en el agua.

A lasalida del tanque desaireador, se eleva ligeramente la presión del agua mediante la bomba booster. Debido a este aporte de energía, es posible que se produzca vapor ya que el agua tenía su temperatura próxima a la de saturación, es por esto que suele instalarse el tanque desaireador lo más elevado posible, para que de este modo el incremento de presión que supone la columna de agua sea suficientepara evitar la vaporización.

Después de este pequeño incremento de presión, se termina de elevar la presión del agua hasta la temperatura de operación de la caldera mediante otra bomba y finalmente, el agua es calentada antes de su entrada en la caldera. La temperatura de salida del agua del calentador, debe ser lo suficientemente alta, para que en su paso por el economizador no provoque lacondensación de los gases de la combustión, ya que esto podría producir la aparición de ácido sulfúrico. Por lo tanto, la temperatura alcanzada en el calentador será función de la temperatura de rocío de los gases de combustión.

CAUDAL DE VAPOR SOBRECALENTADO EN LA TURBINA.

La potencia de la instalación es de 23000 hp y el rendimiento de la turbina el del 80%.



Entrada turbina.Salida turbina.

Temperatura agua de mar:
Temperatura vapor: Tsat = Temperatura agua de mar + 10 = 27,8 ºC




Margen de diseño: 3%


BALANCE EN EL CONDENSADOR DE EYECTORES.



BALANCE EN EL CONDENSADOR DE VAHOS.


BALANCE EN EL TANQUE DESAIREADOR.


BALANCE EN EL CALENTADOR DE ALTA.


BALANCE DE LA INSTALACIÓN.



SISTEMA DE ECUACIONES.ROTORES: TIPOS, MATERIALES, EQUILIBRADO.

El rotor se compone de una rueda o disco en la que se instalan las paletas, por las que circula el vapor a presión que impulsa dicha rueda. Este elemento se encuentra encerrado en un cilindro y se apoya en los cojinetes, convenientemente lubricados.

La clasificación de los rotores depende de la relación entre la velocidad de...