Trabajo MPI (Planta Termica)

Obtencin de Entalpias

Entalpia en punto #1:

En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 7Mpa a 600 C por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Desde tabla A-6

Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen

7Mpa 600 C 7.0910kJ/kg.k 3650.6 kJ/kg 0.05566 m


En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 5Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Realizando una interpolacin entre las entalpias y las entropas de la tabla A-5 asumiendo que s1=s2

H S

a 3434.7 6.9781 h2 7.0910

b 3666.9 7.2605

{

} ( )

h2= 3527.49 Entalpia en punto #3:

En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 4Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Realizando una interpolacin entre las entalpias y las entropas de la tabla A-6 asumiendo que s1=s2=s3

H S

a 3331.2 6.9386 H3 7.0910

b 3446.0 7.0922

{

} ( )

h3= 3445.05




4Mpa 600 C 7.3706kJ/kg.k 3674.9 kJ/kg 0.09886 m


En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 2Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Realizando una interpolacin entre las entalpias y las entropas de la tabla A-6 asumiendo que s4=s5

H S

a 3248.4 7.1292 h5 7.3706

b 3468.3 7.4337

{

} ( )

h5=3420.69 Entalpia en punto #6:

En este punto el fluido es un: Vapor Saturado Teniendo en cuenta la presin de 1.5MPa sin temperatura hacemos uso de la tabla A-5 y obtenemos sustituyendo valores en la frmula de calidad:

{

}

( )( )




1Mpa 600 C 3698.6kJ/kg.k 8.0311 kJ/kg 0.40111 m

Entalpia en punto #8: En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 0.5Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Realizando una interpolacin entre las entalpias y las entropas de la tabla A-6 asumiendo que s7=s8

H S

a 3272.4 7.7956 h8 8.0311

b 3484.5 8.0893

{

} ( )

h8= 3442.42


En este punto el fluido es un vapor hmedo: Teniendo en cuenta la presin de 0.01MPa sin temperatura hacemos uso de la tabla A-5 y obtenemos sustituyendo valores en la frmula de calidad:

{

}

( )( )


En este punto el fluido es un Liquido Saturado: Teniendo en cuenta la presin de 10 KPa sin temperatura hacemos uso de la tabla A-5 y obtenemos:


10Kpa 45.81 0.6492kJ/kg.k 191.81 kJ/kg 0. m


En este punto el fluido es un lquido comprimido: Contamos con el valor de la entalpia precedente h10 y gracias al trabajo (W) de la bomba B1 obtenemos la entalpia. Basndose en la formula entalpia ms trabajo: ( )( )

Entalpia en punto #12 En este punto el fluido es un lquido comprimido: En este caso se utilizaran aproximaciones en T23 y T12 Basndonos en la frmula para lquidos incompresibles: ( )

hf T

vf T

a 632.18 150 0.001091 150 Hf12 151.83 Vf12 151.83

b 653.79 155 0.001096 155

{

} ( )

hf12 = 640.08

{

} ( )

Vf12 = 0.001092

Psat T

a 476.16 150 Psat23 151.83

b 543.49 155

{

} ( )

Psat23 = 500.80 ( )( )


En este punto el fluido es un lquido saturado: Contamos con una presin de 1.5Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Desde tabla A-5


1.5Mpa 198.29 C 2.3143kJ/kg.k 844.55 kJ/kg 0.001154m

Entalpia en punto #14: En este punto el fluido es un lquido comprimido: Contamos con una presin de 4Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos entalpia Basndose en la formula entalpia ms trabajo: ( )( )


En este punto el fluido es un lquido comprimido: Contamos con una presin de 4Mpa sin temperatura por lo tanto en este caso se utilizaran aproximaciones en T15 y T21. ( )

hf T

vf T

a 897.61 210 0.001173 210 Hf15 212.38 Vf15 212.38

b 920.50 215 0.001181 215

{

} ( )

hf15 = 908.50

{

} ( )

Vf15 = 0.001176

Psat T

a 1907.7 210 Psat15 212.38

b 2105.9 215

{

} ( )

Psat15 = 2002.042 ( )( )


En este punto el fluido es un Liquido Saturado: Teniendo en cuenta la presin de 4MPa sin temperatura hacemos uso de la tabla A-5 y obtenemos:


4Mpa 250.35 2.7966kJ/kg.k 1087.4kJ/kg 0.001252 m


En este punto el fluido es un Liquido Comprimido: Teniendo en cuenta la presin de 7MPa sin temperatura por lo tanto tenemos entalpia basndonos en la frmula de entalpia precedente + trabajo: ( ) ( ) ( )

Entalpia en punto #18 En este punto el fluido es un lquido comprimido: En este caso se utilizaran aproximaciones en T18 y T19 Basndonos en la frmula para lquidos incompresibles: ( )

hf T

vf T

A 1134.8 260 0.001276 260 Hf18 263.94 Vf18 263.94

B 6159.8 155 0.001289 265

Psat T

4692.3 260 Psat18 263.94 5085.3 265

( ) ( ) ( )


En este punto el fluido es un Liquido Saturado: Teniendo en cuenta la presin de 5MPa sin temperatura hacemos uso de la tabla A-5 y obtenemos:


5Mpa 263.94 2.9207kJ/kg.k 1154.5kJ/kg 0.001286 m


En este punto el fluido es un Vapor Hmedo: Contamos con una presin de 4Mpa. En esta etapa donde se tienen vlvulas estranguladoras, se debe recordar que poseen propiedades isentalpicas. Entonces: H19 = h20 = 1154.5 Entalpia en punto #21:

En este punto el fluido es un lquido saturado: Contamos con una presin de 2Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Desde tabla A-5


2Mpa 212.38 C 2.4467kJ/kg.k 908.47 kJ/kg 0.001177m


En este punto el fluido es un Vapor Hmedo: Contamos con una presin de 1.5Mpa. En esta etapa donde se tienen vlvulas estranguladoras, se debe recordar que poseen propiedades isentalpicas. Entonces: H22 = h21 = 908.47


En este punto el fluido es un lquido saturado: Contamos con una presin de 0.5Mpa sin temperatura por lo tanto obtenemos datos como: Entalpia, Entropa, Volumen especfico, etc. Por medio de tablas. Desde tabla A-5


0.5Mpa 151.83 C 1.8604kJ/kg.k 640.09 kJ/kg 0.001093m


En este punto el fluido es un Vapor Hmedo: Contamos con una presin de 0.01Mpa. En esta etapa donde se tienen vlvulas estranguladoras, se debe recordar que poseen propiedades isentalpicas. H23 = h23 = 640.09

Ing. en Mecatrnica.

Materia: Mecnica para Ingeniera

Tema: Trabajo final de MPI

Grupo: MTN-41

Docente: Ing. Orlando Cabrales M.

Alumnos:

Palma Ortiz, Roberto Alexander

Prez Zavala, Josu Alberto

Romero Vsquez, Ren David

Lpez Guevara, Leonel Eduardo

Santa Tecla, 10 de Diciembre de 2014

Obtencin de Flujos Msicos

Calentador C1

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

Calentador C3 ( ) ( ) ( )

( )( ) ( )( )

Calentador C5 ( ) ( )

Tabla de Flujos

N Codificacin Mltiplo x10 Flujo Msico ()

M1 1 1 10 M2 Y 0.0277 0.277 M3 1-y 1-0.0277 9.723 M4 1-Y 1-0.0277 9.723 M5 Z 0.0245 0.245 M6 1-Y-Z 1-0.0277-0.0245 9.478 M7 1-Y-Z 1-0.0277-0.0245 9.478 M8 A 0.1514 1.514 M9 1-Y-Z-A 1-0.0277-0.0245-0.1514 7.964

M10 1-Y-Z 1-0.0277-0.0245 9.478 M11 1-Y-Z 1-0.0277-0.0245 9.478 M12 1-Y-Z 1-0.0277-0.0245 9.478 M13 1-Y 1-0.0277 9.723 M14 1-Y 1-0.0277 9.723 M15 1-Y 1-0.0277 9.723 M16 1 1 10 M17 1 1 10 M18 1 1 10 M19 Y 0.0277 0.277 M20 Y 0.0277 0.277 M21 Z 0.0245 0.245 M22 Z 0.0245 0.245 M23 A 0.1514 1.514 M24 A 0.1514 1.514

TEMPERATURAS

Temperatura en el punto #3:

T H

A 450 3331.2 T3 3445.05

B 500 3446

{

} ( )


P T H

A 1.4Mpa 350 3150.1 1.5Mpa T6 3228.3

B 1.6Mpa 400 3254.9

{

} ( )


T H

A 45 188.55 T11 193.31

B 50 209.34

{

} ( )


T H

A 150 632.18 T12 641.17

B 155 653.79

{

} ( )


T H

A 198.29 844.55 T14 847.42

B 205.72 878.16

{

} ( )


T H

A 210 1907.7 T15 2002.042

B 215 2105.9

{

} ( )


T H

A 250.35 1087.4 T17 1091.15

B 263.44 1154.5

{

} ( )


T H

A 263.94 1154.5 T18 1157.06

B 275.59 1213.8

{

} ( )

Entropas mediante aproximacin con liquido saturado

Entropa S11

S T

a 0.6386 45 S11 46.28

b 0.7038 50

{

} ( )

Entropa S12

S T

a 1.8418 150 S12 152.08

b 1.8924 155

{

} ( )

Entropa S14

S T

a 2.2831 195 S14 198.92

b 2.3305 200

{

} ( )

Entropa S15

S T

a 2.4245 210 S15 212.38

b 2.4712 215

{

} ( )

Entropa S17

S T

a 2.7933 250 S17 251.1

b 2.8390 255

{

} ( )

Entropa S18

S T

a 2.8847 260 S18 264.44

b 2.9304 265

{

} ( )

Entropa S20

S T

a 2.8847 260 S20 263.94

b 2.9304 265

{

} ( )

Entropa S22

S T

a 2.4245 210 S22 212.38

b 2.4712 215

{

} ( )

Entropa S24

S T

a 1.8418 150 S24 151.83

b 1.8924 155

{

} ( )

CALIDADES

Calidad de X9 a 10Kpa

Calidad de X20 a 4Mpa

Calidad de X22 a 1.5Mpa

Calidad de X24 a 10Kpa

TRABAJOS DE CADA UNA DE LAS TURBINAS

TURBINA A

Wsta = 1h1 - 2h2 (3h3)

Wsta = (10*3650.6) (0.277*3527.49) (9.723*3445.05)

Wsta = 36506 977.11 33496.22

Wsta =2032.23 KW

TURBINA B

Wstb = 4h4 - 5h5 (6h6)

Wstb = (9.723*3674.9) (0.245*3422.69) (9.478*3228.3)

Wstb = 35731.05 838.56 30597.83

Wstb = 4294.66 KW

TURBINA C

Wstc = 7h7 - 8h8 9h9

Wstc = (9.478*3698.6) (1.514*3442.42) (7.964*2545.63)

Wstc = 35055.33 5211.82 20273.39

Wstc = 9570.12 KW

Wst = Wsta + Wstb + Wstc

Wst = 2032.23 + 4294.66 + 9570.12

Wst = 15897.01 KW

TRABAJOS DE CADA UNA DE LAS BOMBAS

BOMBA 1 Wb1 = 10 (h11 h10) Wb1 = 9.478 (193.31 191.81) Wb1 = 9.478*1.5 Wb1 = 14.217 KW

BOMBA 2 Wb2 = 13 (h14 h13) Wb2 = 9.723 (847.42 844.55) Wb2 = 9.723*2.87 Wb2 = 27.9 KW

BOMBA 3 Wb3 = 16 (h17 h16) Wb3 = 10 (1091.15 1082.4) Wb3 = 10*8.75 Wb3 = 87.5 KW Wbombas = Wb1 + Wb2 + Wb3 Wbombas = 14.217 + 27.9 + 87.5 Wbombas = 129.617 KW

TRABAJO NETO

Wneto = Wst - Wbombas

Wneto = 15897.01 129.617

Wneto = 15767.393 KW

ENCONTRANDO TRANSFERENCIA DE ENERGIA DE ENTRADA

DE CALDERA

Q = (e)h(e) - (s)h(s)

Q = 1h1 + 4h4 + 7h7 - 18h18 - 3h3 6h6

Q = (10*3650.6) + (9.723*3674.9) + (9.478*3698.6) (10*1157.06) (9.723*3445.05)

(9.478*3228.3)

Q = 36506 + 35731.05 + 35055.33 11570.6 33496.22 30597.83

Q = 31627.73 KW

ENCONTRANDO RENDIMIENTO

=

=

= 0.4985 = 49.85%

GASTO DE AGUA DE ENFRIAMIENTO

Q. = Q Wneto Q. = 31627.73 15767.393

Q. = 15860.337 KW

Q. = Cv t

=

=

= 189.44 Kj/s

Tabla

kg/s Mpa C kj/kg kj/kg.K m^3/kg

M P T x h s V

Numero Estado Caudal Masico

Presion Temperatura Calidad Entalpia Entropia Volumen

1 V.Sc 10 7 600 3650.6 7.091 0.0556

2 V.Sc 0.277 5 539.97 3527.49 7.091 0.0726

3 V.Sc 9.723 4 499.58 3445.05 7.091

4 V.Sc 9.723 4 600 3674.9 7.3706 0.0988

5 V.Sc 0.245 2 478.49 3420.69 7.3706

6 V.S 9.478 1.5 387.3C 3228.3 7.3706

7 V.Sc 9.478 1 600 3698.6 8.0311 0.4011

8 V.Sc 1.514 0.5 440.08 3442.42 8.0311

9 V.H 7.964 0.01 24.53 0.9843 2545.63 8.0311

10 L.S 9.478 0.01 45.81 191.81 0.6492 0.00101

11 L.C 9.478 1.5 46.28C 193.31 0.6499

12 L.C 9.478 1.5 152.08C 641.17 1.8628

13 L.S 9.723 1.5 198.29 844.55 2.3143 0.00115

14 L.C 9.723 4 198.92 847.42 2.3199

15 L.C 9.723 4 212.38 910.84 2.4467

16 L.S 10 4 250.35 1082.4 2.7966 0.00125

17 L.C 10 7 251.1 1091.15 2.8003

18 L.C 10 7 264.446 1157.06 2.9209

19 L.S 0.277 5 263.94 1154.5 2.9207

20 V.H 0.277 4 263.94 0.042 1154.5 2.9248

21 L.S 0.245 2 212.38 908.47 2.4467

22 V.H 0.245 1.5 212.38 0.032 908.47 2.4467

23 L.S 1.514 0.5 151.83 640.09 1.8604

24 V.H 1.514 0.01 151.83 640.09 1.8604

Grafica T-S

Planta Trmica

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