TERMODINMICA 2 ESCUELA DE INGENIERA MECNICA SEGUNDA TAREA / SEGUNDO SEMESTRE 2014ING. ISMAEL VLIZ AUX. ANDR COLN

TAREA PREPARATORIA PRIMER PARCIALResolver los siguientes problemas a mano, dejando constancia de sus respectivos clculos. Marcar la respuesta con lapicero, ser ordenado y limpio en su rea de trabajo.Problema No. 1Estados Unidos posee el ndice mayor de Generadoras termoelctricas, en Austin, Texas donde estn ensambladas la mayora, para el anlisis de una en especial se tiene lo siguiente. Esta planta opera en un ciclo Regenerativo con un calentador cerrado de agua de alimentacin, las condiciones de entrada a la turbina son 3 Mpa y 662F, operan el condensador a 2.90 psia. Se purga el vapor a 1 Mpa para alimentar el calentador cerrado de agua de alimentacin, que se descarga en el condensador despus de estrangularse a la presin del condensador. ( Nota: Tomar este ciclo como un ciclo ideal regenerativo y Trabajar todo en el sistema Internacional)Determinar: a) El trabajo que produce la Turbina (R: 740.9 KJ/kg)Recordar:

b) El trabajo que consume la bomba (R: 3.03 KJ/kg)c) Tasa de calor por unidad de flujo (R: 2353 kJ/kg)d) Dibuje el Diagrama en un ciclo T-s

Problema No. 2Un ciclo Rankine ideal Regenerativo opera con dos calentadores de agua de alimentacin uno abierto y uno cerrado. El vapor entra a la turbina a 10,000 kPa y 600C y sale al condensador a 10 kPa. Se extrae vapor a 1.2 MPa para el calentador cerrado y a 0.6 Mpa para el abierto. El agua de alimentacin se calienta a la temperatura de condensacin del vapor extrado en el calentador cerrado. El vapor extrado sale del calentador cerrado como lquido saturado, que enseguida se estrangula para conducirlo al calentador abierto.

Determinar:a) Dibuje el ciclo en un diagrama T-sb) El flujo msico de vapor a travs de la caldera para una potencia bruta de 400 MWc) Eficiencia Trmica del Ciclod) El flujo msico que circula por el calentado abierto y cerrado

Problema No. 3Una planta termoelctrica de vapor de agua opera en un ciclo Rankine Ideal con Recalentamiento entre los lmites de presin de 15 MPa y 10 KPa. El flujo msico de vapor a travs del ciclo es 12 kg/s. El vapor entra a ambas etapas de la turbina a 500C. Si el contenido de humedad del vapor a la salida de la turbina de baja expresin no debe exceder 10 por ciento. Determinar:a) La presin a la que tiene lugar el recalentamientob) La tasa total de Entrada de Calor a la Calderac) La eficiencia trmica del ciclo

Problema No.4La Eficiencia de una Generadora termoelctrica se incrementa con el uso de la regeneracin, en muchas plantas reales lo que se utiliza es la Regeneracin con el Recalentamiento. Usted como ingeniero mecnico, estar relacionado en algn momento con plantas que funcionan de esta manera. Para una planta, que opera con recalentamiento y regeneracin, con un calentador abierto de agua de 10 Mpa, la presin del condensador es de 15 kPa, la presin del recalentamiento es de 1 Mpa y la presin del Agua de Alimentacin es de 0.8 Mpa. El vapor entra tanto a la turbina de alta presin como a la de baja Presin a 600C. Determinar:a)Dibujar el ciclo en un diagrama de T-sb) La fraccin de vapor que se extrae del calentadorc) La Eficiencia trmica del Ciclo

Problema No. 5Considere una central Elctrica de vapor que opera con el ciclo Rankine Ideal con Sobrecalentamiento. El vapor entra a la turbina a 3 Mpa y es sobrecalentado a 600C, seguidamente es condensado en el condensador a una Presin de 10 Kpa.Determinar:a) La Eficiencia Trmica del Ciclob) El flujo msico si entrega una Potencia bruta de 500 MWc) La tasa de Rechazo de Calord) El flujo msico de agua de refrigeracin que se necesita en el condensador, en Kg/h, Si esta aumenta su temperatura a 25 C.

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