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Ciclo Rankine Recalentado.FAUSTO SIERRA

PROFESOR: QUINTANA RODRÍGUEZ, ALEJANDRO

18/04/2023

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2 Introducción

Sabiendo que el ciclo Rankine con recalentamiento es un ciclo termodinámico cuyo objetivo es la conversión de calor en trabajo pero a diferencia del ciclo Rankine básico; Rankine con recalentamiento incluye un recalentador y una segunda turbina para aumentar la eficiencia térmica del ciclo. En el siguiente ciclo con recalentamiento tendremos seis componentes: turbina 1, recalentador, turbina 2, condensador, bomba y caldera .

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3Objetivos

Objetivo principal. Analizar el ciclo Rankine con recalentamiento con

la ayuda del programa CyclePad para el mejor entendimiento de dicho ciclo termodinámico.

Objetivos específicos. Determinar la eficiencia del ciclo

Potencia de la turbina

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4problema

determinar la eficiencia y la potencia de salida de un ciclo Rankine de recalentamiento usando vapor como fluido de trabajo , en el que la presión del condensador es 80kpa ,la presión de la caldera es de 3 MPa. El vapor sale de la caldera a 400 c ,el flujo másico es de 1 kg/sec, la eficiencia de la bomba es de 85% y la eficiencia de la turbina 88%.el vapor es recalentado a 400 c y expandido a la turbina de baja presión.

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5Construcción del sistema

1. Turbina 12. Recalentador3. Turbina 24. Condensador5. Bomba6. caldera

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6Ciclo rankine con recalentamiento

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7Datos y asunciones

Fluido de trabajo-agua

Presión del recalenador-400c

Presión de la caldera

Temperatura de la caldera 400c

Flujo de masa 1kg/sec

Eficiencia de la bomba 85%

Eficiencia de la turbina 88%

Turbinas- adiaticas

Condensador- isentrópica

Bomba-adiabática

Caldera- isentrópica

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8Datos y valores

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9Eficiencia del ciclo/potencia de la turbina

Para aumentar la eficiencia térmica del ciclo está presente la opción de aumentar la temperatura de salida de la caldera, así es menor la necesidad de agregar calor en el recalentador.

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Diagrama T/S

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Análisis de sensibilidad

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Sensibilidad 2

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Conclusiones

Gracias a las facilidades que ofrece CyclePad para los análisis de sensibilidad fue posible cumplir el segundo objetivo. Luego de concluida la parte de diseño y análisis, el análisis de sensibilidad mostro las reacciones de la eficiencia térmica al realizar cambios en la temperatura de salida de la caldera y como es la variación de la potencia neta con la variación de la potencia de salida del recalentador. Es notable en ambas graficas que al aumentar la temperatura del vapor en la entrada de las turbinas; la eficiencia térmica del ciclo y la potencia neta aumentan.

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Referencias bibliográficas

Anon., 2013. Slideshare. [En línea] Disponible en: http://es.slideshare.net/ita7/ciclo-rankine-con-recalentamiento[Último acceso: 04 marzo 2015].

Cengel, Y. & Boles, M., s.f. Termodinámica. Quinta ed. s.l.:s.n.

Arauz, A., 2013. Blogspot. [En línea] Disponible en: http://utptermodinamica2.blogspot.com/2013/11/ciclo-rankine-simple-sobrecalentamiento.html[Último acceso: 04 marzo 2015].

Moran, M. J. & Shapiro, H. N., 2004. Fundamentos de termodinámica técnica. Cuarta ed. Barcelona: Reverte.

Wu, C., 2007. Thermodynamics and heat powered cycles. New York: Nova Science Publishers.