Presentacion Calculos

CALCULOS PERTINENTES AL CICLO RANKINE

Consideraciones:

Los siguientes valores son considerados por la experiencia del “Curso de Centrales Eléctricas I” realizado previamente.

• La temperatura en (1) es 500°C• La presión en (1) es 100 bar• La presión en (2) es 1.2 bar• La presión en (3) es 20kPa




Consideraciones:

• El generador eléctrico trabaja con una eficiencia de 95%• La eficiencia mecánica del sistema turbina generador es

de 90%• La eficiencia de expansión de la turbina es de 92%

Los procesos de expansión reales están caracterizados por las siguiente ecuación:



Por medio de tablas termodinámicas obtenemos los siguientes valores.


CALCULO DEL VAPOR NECESARIO PARA PRODUCIR 3000Kw DE POTENCIA ELECTRICA

Consideraciones

Calcularemos los valores de flujo de vapor de alimentación al sistema de generación y el flujo de vapor que se destinara hacia el desaireador.

Se considera en este cálculo los valores de la eficiencia mecánica y del generador.

La ecuación de equilibrio para un sistema de flujo de estado estable es:


Donde: Es la potencia eléctrica neta que producirá la central. Es la eficiencia mecánica del conjunto turbina-generador. Es la eficiencia con la cual el generador produce la potencia requerida. Son las entalpias correspondientes a los puntos especificados en los esquemas del ciclo Rankine. Es el flujo másico de vapor producido en el intercambiador. Es el flujo másico que se deriva de la turbina hacia el desaereador.





CALCULO DEL CALOR NECESARIO QUE DEBE SUMINISTRAR EL INTERCAMBIADOR PARA LA PRODUCCION DE VAPOR.

Consideraciones

• Una eficiencia del intercambiador de calor de 90%.• Se empleará la fórmula para flujo de calor:

Donde:

Es el calor que debe recibir el agua para obtener el flujo de vapor requerido. Es el flujo másico de vapor producido en el intercambiador. Es la entalpia del vapor que sale del intercambiador de calor. Es la entalpia del agua que ingresa al intercambiador de calor.El calor real que debe entregar las sales está dado por:


CALCULO DEL CALOR NECESARIO QUE DEBE SUMINISTRAR EL INTERCAMBIADOR PARA LA PRODUCCION DE VAPOR.

Consideraciones

• El calor real que debe entregar las sales está dado por:

: Es el calor real que deben entregar las sales fundidas en . Es el calor que requiere el agua para llegar a las condiciones de

suministro a la turbina en . Es la eficiencia del intercambiador.


CALCULO DEL CALOR NECESARIO QUE DEBE SUMINISTRAR EL

INTERCAMBIADOR PARA LA PRODUCCION DE VAPOR.

• Teniendo el flujo de vapor necesario para el funcionamiento de la central y valores termodinámicos de tablas para el agua que obtuvimos anteriormente, tenemos los siguientes resultados:

CALCULOS PERTINENTES A LA TECNOLOGIA TERMOSOLAR (FRESNEL)

CALCULO DEL AREA REQUERIDA PARA COLECTORES SOLARES

Consideraciones:

• Una eficiencia óptica • Se empleara la fórmula:

Donde: Es la Radiación solar en Es la eficiencia óptica de los colectores Es el área correspondiente a los colectores en () Es el calor real que deben entregar las sales fundidas en .

CALCULO DEL AREA REQUERIDA PARA COLECTORES SOLARES

Esta área corresponde al espacio que ocuparan los colectores


CALCULO DEL NUMERO DE COLECTORES NECESARIOS PARA

SUMINISTRAR EL CALOR CALCULADO.

Consideraciones:• Área de un colector Fresnel Lineal Industrial-Solar LF-11

• Emplearemos la siguiente fórmula para el cálculo de numero de colectores:

Donde: Es el área requerida de colectores en Es el área que ocupa un colector en


CALCULO DEL NUMERO DE COLECTORES NECESARIOS PARA

SUMINISTRAR EL CALOR CALCULADO.


CALCULO DEL FLUJO DE SALES FUNDIDAS QUE REQUIERE EL

INTERCAMBIADOR DE CALOR (HRSG). Consideraciones:

• Las sales fundidas tiene un calor específico de • Las sales fundidas tienen una densidad de • La temperatura de entrada de las sales al intercambiador es de

550°C considerando el rango de temperaturas a las cuales trabaja las sales fundidas según fabricante.

• La temperatura de salida de las sales al intercambiador es de 250°C




• Para el cálculo del flujo másico de sales se empleara la fórmula:

Donde:: Es el flujo de sales que requiere el HRSG en ().Es el calor especifico de las sales en (). Temperatura a la cual salen las sales del HRSG en (°C): Temperatura a la cual entran las sales al HRSG en (°C)




• El caudal de sales será:

Donde: en (): Es el flujo de sales que requiere el HRSG en ().

: Es la densidad de las sales fundidas empleadas en ().



INTERCAMBIADOR DE CALOR (HRSG).

Si , entonces:


CALCULAMOS EL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE ALIMENTACION DE

SALES FUNDIDAS. Considerando:

• Una velocidad de , recomendada por el proveedor.• Emplearemos la fórmula de flujo másico:

Donde: Es el flujo másico en ().

: Es la densidad de las sales fundidas empleadas en ().: Es la velocidad del fluido en ().: Es el área de la tubería en ()

• Consideraremos Donde: Es el diámetro de la tubería en ().


CALCULAMOS EL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE ALIMENTACION DE

SALES FUNDIDAS.

CALCULOS:


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