Question

Eficiencia isentrópica del 100% A la turbina de un ciclo Rankine entra vapor saturado a 8 MPa y sale del condensador como líquido saturado a 0.008 MPa. La potencia neta obtenida es de 100 MW. Determinar:  Eficiencia de primera ley del ciclo  Relación de trabajos  Flujo másico de vapor  Calor absorbido por el agua al pasar por la caldera  Calor cedido por el agua en el condensador

Answer 1

El valor de la eficiencia del cilo rankine es de

n = 37.1%

La relacion de trabajo entre la turbina y la bomba es

RT = 0.84%

el flujo masico de vapor de trabajo es

m = 376.7*10³kg/h

El calor absorbido en la caldera es

Qc = 269.77MW

El calor cedido por el condensador es

Qco = 169.75MW

Explicación:

Datos del problema:

Ciclo Rankine

• P1 = 8MPa
• P2 = 0.008 MPa
• W = 100MW
• nisentropica = 100%
• n = ?
• RT = ?
• m = ?
• Qabs = ?
• Qced = ?

De un ciclo Rankine sabemos que:

Estado 1

usamos las tablas de propiedades termodinamicas del agua y obtenemos

@P1 = 8MPa = 80bar

• T = 295.1 °C
• hg = 2758 kJ/kg
• Sg = 5.7432 kJ/kg

• Estado 2

@P2 = 0.008MPa = 0.08bar

• T = 41.51°C
• hf = 173.88 kJ/kg
• hg  =2577 kJ/kg
• Sf = 0.5926 kJ/kgK
• Sg = 8.2287 kJ/kgK
• vf = 1.0084*10⁻³ m³/kg

Calculamos la calidad, sabiendo S2 = S1 expansion adiabatica irreversible

x = (S2-Sf)/(Sg-Sf)

x = (5.7432-0.5926)/(8.2287-0.5926) = 0.6745

Determinamos entalpia

h2 = hf + xhfg

h2 = 173.88 + 0.6745(2577 - 173.88) = 1794.8 kJ/kg

• Estado 3

h3 = hf@P = 0.008MPa

h3 = 173.88 kJ/kg

• Estado 4

h4 = h3 + v3(P4 - P3)

Presion en caldera P4

Presion en Condensador P3

h4 = 173.88kJ/kg +  1.0084*10⁻³ m³/kg(8-0.008)MPa(10⁶N/m²/1MPa * 1KJ/10³Nm)

h4 = 181.94 kJ/kg

• EFICIENCIA DEL CICLO

n = Wt-Wb/Qc

n = (h1-h2) - (h4-h3)/h1-h4

n = (2758 - 1794.8)-(181.94-173.88)/(2758-181.94)

n = 37.1%

• RELACION DE TRABAJOS

RT = (h4-h3)/(h1 - h2)

RT = (181.94 kJ/kg-173.88 kJ/kg)/(2758 kJ/kg-1794.8 kJ/kg)

RT = 0.84%

• FLUJO MASICO

m = W/(h1-h2)-(h4-h3)

m = 100MW(10³KW/MW)(3600s/h)/[(2758-1764.8)-(181.94-173.88)]

m = 376.7*10³kg/h

• CALOR ABSORBIDO POR LA CALDERA

Qc = m(h1-h2)

Qc = 376.7*10³kg/h* 1/(10³KW/MW)(3600s/h) * (2758-181.94)kJ/kg

Qc = 269.77MW

• CALOR CEDIDO POR EL CONDENSADOR

Qco = m(h2-h3)

Qco = 376.7*10³kg/h* 1/(10³KW/MW)(3600s/h) * (1794.8-173.88)kJ/kg

Qco = 169.75MW

Para mas informacion del tema, dirgete al siguiente link:

https://brainly.lat/tarea/13944389