miércoles, 20 de mayo de 2020

MTH - EQUIPO N° 3 TURBINAS A GAS Y VAPOR

Las turbinas de gas son turbomáquinas que, de un modo general, pertenecen al grupo de máquinas térmicas generadoras y cuya franja de operación va desde pequeñas potencias (30 KW para las microturbinas) hasta 500 MW para los últimos desarrollos. De esta forma, compiten tanto con los motores alternativos (ciclos termodinámicos OTTO y DIESEL) como con la instalaciones de vapor de pequeña y media potencia.

En este sentido hablemos:
1.- ' Sobre el rendimiento volumetrico, cuales son los factores que influyen en este Nv y que perdidas ocasionan?



El ciclo térmico que representa esta máquina es el ciclo Brayton. La máquina sigue un ciclo abierto, puesto que se renueva continuamente el fluido que pasa a través de ella. El aire es aspirado de la atmósfera y comprimido para después pasar a la cámara de combustión, donde se mezcla con el combustible y se produce la ignición. Los gases calientes, producto de la combustión, fluyen a través de la turbina. Allí se expansionan y mueven el eje, que acciona el compresor de la turbina y el alternador.

2.- ¿Cuando el fluido pasa por el rodete en una turbina a gas ocurre o no cambio de fase? Justifique.
3.- ¿El proceso que trabaja por lo general es isentropico - adabiatico? expliquemos esto en la practica. 

Dentro de las diferencias entre las turbinas a gas y vapor están las variables, como presiones, temperaturas entre otras porque la variabilidad y rangos altos de estas variables en sus operaciones???

9 comentarios:

  1. 2) En este tipo de turbinas no se espera un cambio de fase del fluido durante su paso por el rodete. Cuando el fluido de trabajo pasa por el rodete lo hace a gran velocidad y potencia de manera continua siguiendo las etapas de funcionamiento de esta turbina a gas (admisión, compresión, combustión y escape).

    3) El ciclo básico de Brayton en condiciones ideales está compuesto por cuatro procesos:
    • 1-2. Compresión isentrópica en un compresor.
    • 2-3. Adición de calor al fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor o una cámara de combustión.
    • 3-4. Expansión isentrópica en una turbina.
    • 4-1. Remoción de calor del fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor o en la atmósfera.
    La eficiencia térmica del ciclo Brayton ideal depende de la compresión. Si se aumenta la relación de compresión en el ciclo será necesario suministrar más calor al sistema debido a que las líneas de presión constante divergen hacia arriba y hacia la derecha en el diagrama T-s y la temperatura máxima del ciclo será mayor. Como el calor suministrado es mayor, la eficiencia térmica aumentará con el ratio de compresión.

    4) La turbina de vapor es un motor térmico cíclico rotativo, de combustión externa, que movido por vapor produce energía mecánica. El vapor entra a alta presión y temperatura, y se expansiona en la turbina, transformando una parte de su entalpía en energía mecánica. A la salida de la turbina, el vapor ha perdido presión y temperatura.
    Al igual que en el caso de las turbinas de gas, el eje suele estar acoplado a un generador directamente o a través de un reductor, donde se transforma la energía mecánica en eléctrica.

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    1. La respuestas hacia la numero 2 no es nada explicita, hacerla de los que se pide.

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  2. 2)Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas de gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas de gas por separado de las turbinas ya que, aunque funcionan con sustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, el rodete transforma parte de la entalpía del fluido en energía mecánica en el eje. Los álabes del distribuidor conducen la corriente fluida al rodete con una velocidad adecuada en módulo y dirección, transforman parte de la energía de presión en energía cinética y, en aquellos casos en que los álabes son orientables, también permiten regular el caudal.

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    1. En ningún momento se establo una discusión entre ustedes sobre los puntos dados. Esperaba algo mas que comentarios.

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  3. Con las buenas noches tardes dias.
    1.- rendimiento volumetrico; este se mide dependiendo de el tamaño de la máquina y la turbina. Ya que no son tamaños standart hay pequeñas y hay gigantes. Dependiendo los kw mW. Cada una tendrás un rendimiento. Mientras más grande la máquina más será la perdida en los combustores la perdida generalmente es de presion porque afecta el consumo de combustible y fluido..

    2)esperamos un cambio del fluido ?
    Cuando pasa el fluido por el rodete no se esperaría algún cambio... Debido a que la presión y velocidad que pasa este fluido es comprensible. Pero con el tiempo la máquina trabajando debido a que son temperaturas elevadas esperaríamos que el fluido se evapore poco a poco o cambie la densidad del fluido volviéndose mas líquido. Esto debido a la temperatura a la que trabajan. Las maquinas. De allí donde viene el completar el aceite.

    3)El proceso de brayton se basa en 4 fases, y es isentropico las fases son Compresión, adición de calor al fluido, expansión, y remoción de calor todo esto debido a la cámara de combustión e intercambiando calor con la atmósfera trabajando con presión caliente constante.
    Mientras más compresión hay que adherir más calor al ciclo, aumentando así la temperatura del sistema. Aumentando así la eficiencia termica de la máquina aumentando ási la compresión.


    4) La diferencia general de las dos turbinas es que la turbina a gas una cualquier fluido que se pueda poner en fase gaseosa, y el las turbinas a vapor solo usan vapor para su funcionamiento.
    En las diferencias de variables y rangos depende de cómo trabaje la máquina turbina o sistema. Depende del tamaño de los motores. Los cambios y diferencias dependen también de la atmósfera y el ambiente dónde se encuentran. Depende de los lubricantes y refrigerantes...
    Debido a que son turbo máquinas que trabajan a a compresion... Si hay cualquier fuga en una linea. Afecta también en los rangos de cada máquina... Todo depende de los momentos en que se encuentren las máquinas ...

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    1. En ningún momento se establo una discusión entre ustedes sobre los puntos dados. Esperaba algo mas que comentarios.

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  4. Buenas noches profesor. Alumno :alberth Carreño.
    2)En las turbinas a gas no se espera un cambio de fase del fluido durante su paso por el rodete.ya que Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. las turbinas de gas son turbomáquinas térmicas. aunque funcionan con sustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera un posible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí. ya que el gas no es probable que cambie su estado en cambio el vapor puede variar de caliente a frío.
    3)El ciclo de Brayton está compuesto por cuatro procesos;Compresión isentrópica en un compresor.Adición de calor al fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor, Expansión isentrópica en una turbina, Remoción de calor del fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor o en la atmósfera.La eficiencia térmica del ciclo Brayton ideal depende de la compresión. Si se aumenta la relación de compresión en el ciclo será necesario suministrar más calor al proceso debido a que la presión constante varia hacia arriba y hacia la derecha, la temperatura máxima del ciclo será mayor.

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    1. En ningún momento se establo una discusión entre ustedes sobre los puntos dados. Esperaba algo mas que comentarios.

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