Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR
2
Caldera
3
T
Bomba de
mercurio
1
Ciclo de
mercurio
Intercambiador
de calor
Turbina de
mercurio
4
Curva de saturación
(mercurio)
3
Q
Ciclo de
mercurio
Bomba
de agua
6
Ciclo
de agua
7
Sobrecalentador
Turbina
de agua
6
2
1
Ciclo
de agua
4
7
Curva de
saturación
(agua)
5
Condensador
8
5 8
s
FIGURA 10-27
Ciclo de vapor binario de mercurio y agua.
sa dor acep ta ble de 7 kPa, la tem pe ra tu ra de sa tu ra ción del mer cu rio es de
237 °C, la cual re sul ta inaceptablemente al ta co mo la tem pe ra tu ra mí ni ma en
el ci clo. Por con si guien te, el uso del mer cu rio co mo flui do de tra ba jo se li mi ta
a los ci clos de al ta tem pe ra tu ra. Otras des ven ta jas del mer cu rio son su to xi cidad
y su ele va do cos to. El flu jo má si co del mer cu rio en ci clos de va por bi narios
es va rias ve ces la del agua de bi do a su ba ja en tal pía de eva po ra ción.
A par tir del dia gra ma T-s en la fi gu ra 10-27, es evi den te que pa ra los mismos
lí mi tes de tem pe ra tu ra el ci clo de va por bi na rio se acer ca más al ci clo de
Car not que al de va por. Por lo tan to, la efi cien cia tér mi ca de una cen tral se
in cre men ta al cam biar a ci clos bi na rios. El uso de los ci clos bi na rios de agua y
mer cu rio en Es ta dos Uni dos da ta de 1928. Va rias cen tra les se han cons trui do
des de en ton ces en el área de Nue va In gla te rra, don de los cos tos de com bus tible
son más al tos. Una pe que ña cen tral eléc tri ca de mer cu rio y agua (40 MW),
que es tu vo en ser vi cio en New Hamps hi re en 1950, tu vo una efi cien cia térmi
ca más al ta que la ma yor par te de las gran des cen tra les mo der nas en uso en
esa épo ca.
Al gu nos es tu dios mues tran que las efi cien cias tér mi cas de 50 por cien to o
más son po si bles en caso de ci clos de va por bi na rios. Sin em bar go, es te ti po
de ci clos no re sul tan atrac ti vos des de el pun to de vis ta eco nó mi co de bi do a su
al to cos to ini cial y a la com pe ten cia ofre ci da por las cen tra les com bi na das de
gas y va por.