Termodinamica fase 1

Situación Industrial.

La planta de cogeneración debe tener como equipo principal una caldera que recibe calor de una fuente externa y lo transfiere a una corriente de agua permitiendo su evaporación, el vapor generado (30kg/s) se encuentra a 600°C y 10 MPa y debe conducirse a una turbina. En la turbina el vapor disminuye su presión, una parte de este vapor (7kg/s) se retira cuando se encuentra a 300°C y una calidad de 0.95, y se envía al equipo precalentador. La otra parte, alcanza una presión de 0.02MPa y continua hacía el condensador.

En el condensador todo el vapor pasa a fase líquida y sale a una temperatura de 40°C hacía una bomba que se encargara de conducirlo al precalentador. La única corriente de salida del precalentador se encuentra a 1.5MPa, esta corriente es bombeada hacía la caldera cerrando el ciclo de cogeneración. Debe suponerse que en la caldera, el precalentador y el condensador, no hay caída de presión.

Diagrama

Fuente: elaboración propia; Edrawsoft2016

2. Tabla de datos. Sumatorio

Corriente T

°C

P

(MPa) x H (kJ/Kg) M (Kg/s) Estado

Corriente 1 ( agua evaporada) 600 10 1 3704,3 30 Gaseoso

Corriente 2 ( agua evaporada) 300 8,58 0,95 2749,0 7 Gaseoso

Corriente 3 ( agua evaporada) 352 0,02 1 2547,2 23 Gaseoso

Corriente 4 ( agua Líquida) 40 0,0074 0 167,57 23 Liquido

Corriente 5 ( agua Líquida) 75 1,5 0 313,93 30 Liquido

3. Primara ley termodinámica.

1caldera: maquina generadora para producir vapor, donde el vapor se forma por transferencia de calor a presión constante.

∆Ep=0

∆Ec_es=0

h_e+q_caldea=h_s

Q_(SALID A⁄Q_ENTRADA )=E ficiencia

2. Planta de congeracion: Recibe calor por una fuente externa y lo transfiere a una corriente de agua.

3. Turbina: transforma la entalpia del vapor de agua en energía mecánica.

w_T=h_1-h_2

4. Precalentador: Sistema donde se requieren grandes temperaturas, donde se calienta dicho fluido en una sola etapa desde el ambiente hasta temperatura final. Donde los procesos intermedios pueden interactuar con los alrededores para intercambiar calor, para realizar trabajo o para que se realice sobre él.

5. Condensador: es un cambiador de calor, que convierte el vapor de su estado gaseoso a estado líquido, también conocido como fase de transición. Donde ocurren reacciones químicas ocurren a presión y temperatura constante, bajo estas condiciones una reacción química se puede considerar como un proceso termodinámico que es isobárico e isotérmico. Condensa el vapor saliente de la turbina.

6. Bomba: es donde existe entrada y salidas, para impulsar

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