Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 10
densador a 5 kPa (esto es, m . 3 m . 6 m . 1 15 kg/s y m . 2 m . 5 0). La
potencia máxima se produce de este modo, por lo que se determina como
#
#
W turbina,salida m 1h 3 h 6 2 115 kg >s 2313 411.4 2 073.02 kJ >kg 4 20 076 kW
W # bomba,entrada 115 kg>s2 17.03 kJ>kg2 105 kW
Por lo tanto,
Es de cir, 40.8 por cien to de la ener gía se uti li za con un pro pó si to útil. Ob ser ve
que en es te ca so el fac tor de uti li za ción es equi va len te a la efi cien cia tér mi ca.
c) Si se desprecia cualquier cambio en la energía cinética y potencial, un balance
de energía en el calentador de proceso produce
E
# entrada E
# salida
# # # #
m 4 h 4 m 5 h 5 Q p ,salida m 7 h 7
o
W # neto,salida W # turbina,salida W # bomba,entrada 120 076 1052 kW
donde
19 971 kW 20.0 MW
Q # entrada m # 1 1h 1 h 11 2 115 kg>s2313 411.4 144.782 kJ>kg4 48 999 kW
u W# neto Q # p
Q #
entrada
#
Q
Por lo tanto
#
Q p ,salida 11.5 kg >s 213 411.4 kJ >kg 2 110.5 kg >s 212 739.3 kJ >kg 2
112 kg >s 2 1640.09 kJ >kg 2
26.2 MW
119 971 02 kW
0.408 o 40.8%
48 999 kW
# # #
p ,salida m 4 h 4 m 5 h 5 m
m # 4 10.12 115 kg>s2 1.5 kg>s
m # 5 10.72 115 kg>s2 10.5 kg>s
Comentario Observe que 26.2 MW del calor transferido se utilizarán en el
calentador de proceso. Asimismo, es posible demostrar que en este caso se
producen 11.0 MW de potencia, y que la tasa de entrada de calor a la caldera
es de 43.0 MW. Por consiguiente, el factor de utilización es 86.5 por ciento.
7 h 7
m # 7 m # 4 m # 5 1.5 10.5 12 kg>s
10-9 ■ CICLOS DE POTENCIA COMBINADOS
DE GAS Y VAPOR
La continua búsqueda de eficiencias térmicas más altas ha originado modificaciones
innovadoras en las centrales eléctricas convencionales. El ci clo de va por
binario que se analiza posteriormente es una de esas modificaciones. Otra modifi
ca ción aún más ex ten di da in clu ye un ci clo de po ten cia de gas que re ma ta a un
ciclo de potencia de vapor, esto se denomina ci clo com bi na do de gas y va por,
o só lo ciclo combinado. El ci clo com bi na do que más in te re sa es el ci clo de turbi
na de gas (Bray ton), el cual re ma ta al ci clo de tur bi na de va por (Ran ki ne), y