Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 1/7
CICLOS DE PLANTAS DE FUERZA Y REFRIGERACION
Un ciclo es el proceso en el cual la substancia de trabajo sufre
una serie de procesos y nalmente regresa a su estado inicial.
Ej. Máquinas de combustión interna y turbinas de gas,podemos hacer una distinción entre ciclos abiertos y ciclos
cerrados tratándose de refrigeradores.
En este capítulo trataremos con estos ciclos ideales, El orden
en el que serán considerados los ciclos, es
!" #iclos de fuer$a de %apor, &" #iclos de refrigeración de
%apor, '" #iclos de fuer$a de aire normal, (" #iclos de
refrigeración de aire normal.
CICLOS DE FUERZA DE VAPOR
#iclo de )an*in
+os procesos comprendidos en el ciclo, son
!& -roceso re%ersible y adiabático de bombeo en la bomba.
&' ransmisión de calor a presión constante en la caldera.
'( E/pansión re%ersible y adiabática en la turbina.
(! ransmisión de calor a presión constante en el
condensador.
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 2/7
0onde el rendimiento t1rmico está denido por la relación,
Este rendimiento es dependiente de la temperatura, y este
puede incrementarse aumentando la presión durante la
adición del calor, sin embargo, esto aumenta el contenido de
humedad en el %alor de salida de baja presión de la turbina.
#iclo de recalentamiento
Este ciclo ha sido desarrollado para incrementar el
rendimiento con altas presiones y tambi1n e%itar la humedad
e/cesi%a en los paso de baja presión en la turbina, el 2nico
defecto de este ciclo es que el %apor se e/pande en alguna
presión intermedia en la turbina y luego se recalienta en la
caldera, despu1s de que se e/pande en la turbina a la presión
de salida.
#iclo regenerati%o
3tra %ariación de ciclo )an*in es el ciclo regenerati%o. El
concepto básico de este ciclo puede demostrase considerando
el ciclo )an*in sin recalentamiento, tal como se %e en la
gura.
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 3/7
CICLOS DE REFRIGERACION CON VAPOR
#iclos de refrigeración por compresión de %apor
+a similitud entre este este ciclo y el ciclo de )an*in es
e%idente ya que se trata del mismo ciclo, pero in%ertido,
e/cepto que una %ál%ula de e/pansión reempla$a a la bomba.
El coeciente de reali$ación de un ciclo de refrigeración se
dene como,
4ubstancias de trabajo para sistemas de refrigeración por
compresión de %apor
-ara seleccionar un refrigerante, necesitamos hacer dos
consideraciones +a temperatura deseada de refrigeración y el
tipo de equipo que se %a a usar, tambi1n podemos usar
refrigerantes que no sean tó/icos para aplicacionesdom1sticas.
CICLOS DE POTENCIA DE AIRE NORMAL
#iclos de aire normal
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 4/7
Estos ciclos operan con un ciclo llamado abiertopor lo tanto
haremos una apro/imaciones en este ciclo de aire normal
a" Una masa ja de aire es la substancia de trabajo a lo
largo de todo el ciclo y el aire es siempre una gas idealb" El proceso de combustión se reempla$a por un proceso
de transmisión de calor de una fuente e/ternac" El ciclo completa por la transmisión de calor al medio
circundanted" odos los procesos son re%ersibles internamentee" +a suposición adicional es de que el aire tiene un calor
especíco contante
El t1rmino de presión media efecti%a, está asociado con las
máquinas de 1mbolos y se dene como la presión que si
actuara sobre un 1mbolo durante toda la carrera no
proporcionaría un trabajo igual al ejecutado sobre el 1mbolo
real
#iclo de #arnot de aire normal
El rendimiento está dedo por,
#iclo 3tto de aire normal
El ciclo 3tto de aire normal es un ciclo ideal que se asemeja al
de una máquina de combustión interna de ignición por chispa,
el rendimiento t1rmico de este ciclo se encuentra como sigue,
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 5/7
5lgunas de las di%ergencias más importantes del ciclo abierto
ideal son los motores de ignición por chispa, con el ciclo de
aire normal son las siguientes
a" El calor especíco de los gases reales aumenta a medida
de que aumenta la temperatura.b" El proceso de combustión reempla$a el proceso de
transmisión de calor a temperatura alta y la combustión
puede ser incompleta.c" #ada ciclo mecánico de la máquina in%olucra procesos
de entrada y de salida, que hacen que el descenso de
presión a tra%1s de las %ál%ulas se tradu$ca en un
aumento del trabajo para llenar el cilindro con aire y para
e/pulsar los productos de combustión.d" El calor transmitido entre los gases en el cilindro y sus
paredes, es considerable.e" 6ay irre%ersibilidades asociadas con los gradientes de
presión y de temperatura.
#iclo de diesel de aire normal
ambi1n llamado la máquina de ignición por compresión, En
este ciclo el calor es transmitido a la substancia de trabajo a
presión constante. Este proceso corresponde a la inyección y
al quemado de combustible en la maquina real7 8a que el gas
se e/pande durante la adición del calor en el ciclo de aire
normal, la transmisión de calor debe ser suciente para que lapresión se mantenga constante.
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 6/7
El rendimiento del ciclo diesel está dado por la relación
#iclo de Ericsson y ciclo de 4tirling
Estos dos ciclos nos sir%en para demostrar que, unregenerador incorporado a un ciclo incrementa
signicati%amente el rendimiento. Este principio encuentra
gran aplicación tanto en turbinas como en ciertas máquinas
de 1mbolos. +a importancia de ambos ciclos se debe a la
posibilidad de incluir un regenerador7 6aci1ndolo, los ciclos de
4tirling y de Ericsson de aire normal tendrán un rendimiento
igual al ciclo de #arnot operando las mismas temperaturas.
#iclo de 9rayton
El ciclo de 9rayton de aire normal, es el ciclo ideal de una
turbina de gas simple. El ciclo abierto de una turbina de gas
simple, que utili$a un proceso de combustión interna y el ciclo
8/19/2019 Ciclos de Plantas de Fuerza y Refrigeracion
http://slidepdf.com/reader/full/ciclos-de-plantas-de-fuerza-y-refrigeracion 7/7
cerrado de una turbina de gas simple, están representado
esquemáticamente.
El rendimiento del ciclo de 9rayton de aire normal se
encuentra como sigue
CICLO DE REFRIGERACION DE AIRE NORMAL
#iclo de refrigeración de aire normal
+a sección nal de este capítulo trata del ciclo de refrigeración
de aire normal7 su principal uso en la práctica es en la
licuefacción del aire y de otros gases y en ciertos casos
especiales donde se requiere refrigeración.
+a forma simple del ciclo de refrigeración de aire normal, que
en esencia es el ciclo de 9rayton in%ertido,
![3[1]. Ciclos de refrigeracion](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/577d2e291a28ab4e1eaeb642/31-ciclos-de-refrigeracion.jpg)
