Trabajo MPI (Planta Termica)
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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
Entalpia en punto #2:
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
-
Entalpia en punto #4:
En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 4Mpa 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
4Mpa 600 C 7.3706kJ/kg.k 3674.9 kJ/kg 0.09886 m
Entalpia en punto #5:
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:
{
}
( )( )
-
Entalpia en punto #7:
En este punto el fluido es un vapor sobre calentado: Contamos con una presin de 1Mpa 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
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
Entalpia en punto #9:
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:
{
}
( )( )
-
Entalpia en punto #10:
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:
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
10Kpa 45.81 0.6492kJ/kg.k 191.81 kJ/kg 0. m
Entalpia en punto #11:
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 ( )( )
Entalpia en punto #13:
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
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
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: ( )( )
-
Entalpia en punto #15:
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 ( )( )
-
Entalpia en punto #16:
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:
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
4Mpa 250.35 2.7966kJ/kg.k 1087.4kJ/kg 0.001252 m
Entalpia en punto #17:
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
( ) ( ) ( )
-
Entalpia en punto #19:
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:
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
5Mpa 263.94 2.9207kJ/kg.k 1154.5kJ/kg 0.001286 m
Entalpia en punto #20:
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
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
2Mpa 212.38 C 2.4467kJ/kg.k 908.47 kJ/kg 0.001177m
Entalpia en punto #22:
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
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Entalpia en punto #23:
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
Presin Temperatura Entropa Entalpia Volumen
0.5Mpa 151.83 C 1.8604kJ/kg.k 640.09 kJ/kg 0.001093m
Entalpia en punto #24:
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
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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
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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
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TEMPERATURAS
Temperatura en el punto #3:
T H
A 450 3331.2 T3 3445.05
B 500 3446
{
} ( )
Temperatura en el punto #6:
P T H
A 1.4Mpa 350 3150.1 1.5Mpa T6 3228.3
B 1.6Mpa 400 3254.9
{
} ( )
Temperatura en el punto #11:
T H
A 45 188.55 T11 193.31
B 50 209.34
{
} ( )
-
Temperatura en el punto #12:
T H
A 150 632.18 T12 641.17
B 155 653.79
{
} ( )
Temperatura en el punto #14:
T H
A 198.29 844.55 T14 847.42
B 205.72 878.16
{
} ( )
Temperatura en el punto #15:
T H
A 210 1907.7 T15 2002.042
B 215 2105.9
{
} ( )
-
Temperatura en el punto #17:
T H
A 250.35 1087.4 T17 1091.15
B 263.44 1154.5
{
} ( )
Temperatura en el punto #18:
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