Intercambiadores De Calor
Enviado por carpiedrahita1 • 3 de Mayo de 2012 • 2.489 Palabras (10 Páginas) • 894 Visitas
Los modos de funcionamiento básicos del sistema luego de que el líquido caliente circula a través de intercambiadores de calor, son los siguientes:
Aceite térmico HTF
El aceite térmico elegido debe ser estable a altas temperaturas (debe operar en el rango 290- 400ºC con seguridad). Para ello el elegido, es el Therminol VP1, de tipo sintético consistente en una mezcla eutectica a base de 73,5% de óxido de difenilo y 26,5% de difenilo.Este tipo de aceite cristaliza a 12ºC, así que para evitar que se solidifique en los conductos cuando el campo solar no esta operativo se prevé un sistema de calentamiento con una caldera auxiliar de gas natural.
Sistema Generador de Vapor
El aceite térmico procedente del campo solar es enviado al generador de vapor donde la energía térmica del aceite se cede al agua generándose vapor de agua (aprox. a 380ºC y 100bar) que posteriormente se expande en una turbina de vapor con dos niveles de presión. El vapor cederá energía a la turbina transformándose en energía mecánica que acciona el alternador para producir electricidad.
El vapor extraído de la parte de alta presión de la turbina, se utilizará de dos maneras diferentes: la mayor parte de ese vapor se lleva a un recalentador donde eleva su temperatura con el aceite térmico procedente del campo solar, y la otra parte se lleva al desgasificador para eliminar el contenido en O2 que pudiera haber disuelto en el agua a la salida del condensador.
La parte de vapor procedente del recalentador se expandirá de nuevo en la turbina de baja hasta la presión de condensación, si bien antes se realizará una extracción de vapor en el cuerpo medio de dicha turbina para ayudar a precalentar el agua que procede del condensador.
Calderas auxiliares de gas natural (sobrecalentador)
El objetivo de esta caldera es:.
° La caldera de gas proporciona la energía necesaria para mantener el fluido térmico caliente cuando la instalación funciona en modo anti congelación.
° En operación normal, cuando la radiación solar es insuficiente, parte del fluido térmico se desvía por la caldera de gas para lograr tener a la entrada de la generación de vapor la temperatura de 400ºC.
Turbina de vapor
La turbina elegida es de eje horizontal y flujo de vapor axial. Tiene dos etapas, una recibe el vapor de alta presión a la salida del sobrecalentador y la otra el vapor recalentado que llega desde el condensador.
Extracciones de la turbina.
En la turbina existen diferentes tomas por donde se saca vapor para ser usado principalmente en el condensador y en el desgasificador para eliminar los gases incondensables y para precalentar el agua. Dependiendo de la zona de la turbina de donde se saque el vapor este tendrá unos valores de presión y temperatura determinados.
Figura . Extracciones de la turbina.
La turbina a su vez está compuesta por los siguientes sistemas, de los cuales haremos una breve descripción.
- Sistema de la Turbina Alta Presión AP
- Sistema de la Turbina Baja Presión BP
- Sistema del Condensador.
- Sistema de Evacuación
- Sistema de Engranaje.
- Sistema de Drenaje.
- Sistema del Vapor de Escape.
- Sistema del Bypass
- Sistema del Aceite lubricante
- Sistema del Vapor de sellos.
- Sistema del Aceite Hidráulico
- Sistema del Generador
- Sistema de limpieza de tubos.
- Sistema de Ventilación
o MAA Sistema de la Turbina AP.
EL objetivo del sistema de turbina de vapor de AP es convertir la energía calorífica del vapor proveniente del calentador en energía cinética y llevarla al Generador a través de un engranaje reductor.
o MAC Sistema de la Turbina BP
El propósito del sistema de turbina de vapor, módulo BP es convertir la energía calorífica del vapor proveniente del calentador, en energía cinética y manejar al generador.
o MAG Sistema del Condensador
El propósito del condensador es el de condensar el vapor de la turbina y – si aplica – el vapor de bypass de la turbina durante la parada y colectar el condensado para reutilización en el generador de vapor.
o MAK Sistema de Engranaje
El propósito del sistema es el de reducir la velocidad del módulo AP a una velocidad compatible con el generador eléctrico. Lo cual implica:
• Permitir al generador y a la turbina tener diferentes, pero optimizadas, velocidades en los ejes.
• Transmisión de potencia de la turbina al generador.
o MK Sistema del Generador
El propósito del sistema del generador es convertir la energía mecánica de la turbina de vapor en energía eléctrica.Los datos eléctricos del generador se adaptan a los datos de tensión y frecuencia del sistema de energía receptor.
Los terminales de la línea del generador y del neutro se conducen hacia una cabina. La cabina está montada en la parte superior del generador.
En el lado de la línea del generador se montan los equipos siguientes:
- Transformadores de corriente.
- Transformadores de tensión.
En la cabina del lado del neutro se incluyen los equipos siguientes:
- Transformadores de corriente.
- Equipos de puesta a tierra del neutro.
Sistema de Condensación
Este sistema se encarga de condensar el vapor de descarga del cuerpo de baja presión de la turbina, mediante el agua de refrigeración procedente de la torre de refrigeración.
En el condensador se produce la refrigeración del vapor mediante la circulación de agua fría en cantidad y con velocidad suficiente por el interior del condensador. Se empleará un condensador de superficie que es un intercambiador de carcasa y tubos, por el interior de los cuales circula el agua de refrigeración. El diseño del condensador se dimensiona para poder ser capaz de recibir todo el vapor del bypass de la turbina. El condensador constituye el foco frío del ciclo termodinámico. Se trata de un intercambiador de calor en el que se condensa el vapor de manera que se recupera agua de alta calidad para su circulación en el ciclo. La presión de operación debe ser lo mas baja posible, de manera que el trabajo obtenido en la turbina sea máximo, esto tiene dos consecuencias:
° La temperatura del agua que se emplea como agua de refrigeración ha de ser lo mas baja posible.
° La transferencia de calor debe ser lo mejor posible, por lo que se requiere una gran superficie de intercambio.
Sistema de potencia
El sistema de potencia transforma en electricidad la energía térmica suministrada por el campo solar a través del generador de vapor.
El vapor de agua generado
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