Tema 9

Ciclo de Vapor

Ciclo de Rankine

Tiene como objetivo la producción de vapor de agua para mover una turbina acoplada a un alternador para la producción de energía eléctrica.
- Ciclo de Rankine ideal
  
  $Δ h = q + w_{e}$
Caldera

$Δ h = q + w ⟶ Δ h = q_{e} > 0$

$\dot{Q_{e}} = \overset{m}{˙} Δ h$

$q_{e} -$ calor por unidad de masa circulante aportado por la caldera

$q_{e} = h_{1} - h_{4}$
Condensador

$q_{s} = h_{2} - h_{3}$
Turbina

$w_{t} = h_{1} - h_{2}$

$x_{2} = \frac{s _{2} - s _{2 f}}{s _{2 g} - s _{2 f}}$ - Calcular el título de vapor por medio de la regla de la palanca

2g- estado de vapor saturado

2f - estado de líquido saturado
Bomba

$w_{b} = h_{4} - h_{3} = (p_{4} - p_{3}) v_{3}$
Rendimiento del ciclo

$η = \frac{w _{N}}{q _{e}} = \frac{w _{t} - w _{b}}{q _{e}} = 1 - \frac{T _{s}}{T _{e}}$

$η = 1 - \frac{q _{s}}{q _{e}} = 1 - \frac{h _{4} - h _{5}}{h _{1} - h _{6} + h _{3} - h _{2}}$

Un aumento de la temperatura de intercambio en la caldera supone un incremento en el rendimiento.

Un aumento de la temperatura en el condensador disminuiría el rendimiento
Sobrecalentamiento y Recalentamiento

A la salida de la primera turbina, tras el sobrecalentamiento, el vapor ya no está saturado y, por tanto, sus coordenadas termodinámicas deben mirarse en las tablas de vapor sobresaturado.