Diseo de Procesos Termodinmicos Segunda Parte

1
Diseño de Procesos TermodinámicosSegunda Parte

• Presentado por Luis Gajardo S.

2
Turbinas

• Producen Trabajo
• Disminuyen la presión de forma casi isoentrópica
• Su eficiencia es la razón entre el trabajo real
  producido y el trabajo ideal

W ()
W -?H
3
Turbinas (2)

• Una turbina está operando con vapor de agua
  sobrecalentado, a 6 MPa y 440 C. Se ha estimado
  que el trabajo que produce la turbina equivale al
  80 del máximo trabajo teórico. Si en la salida
  de la turbina, el vapor sale a punto de condensar
  (vapor saturado), determina
• a) El máximo trabajo que podría generar la
  turbina.
• b) El trabajo que realmente produce.
• C) Un grafico para ambas situaciones.

4
Válvulas

• Disminuyen presión a entalpía constante
• Se utilizan para reducir la presión de manera
  económica (cuando no se desea recuperar trabajo)

H1
H2
H1 H2
5
Ciclo de refrigeración

• Un refrigerador es, básicamente, una máquina de
  Carnot que opera al revés.
• Extrae calor, desde una fuente a temperatura
  baja, y la expulsa, a una de temperatura alta.
• Consiste de 2 procesos isobáricos y 2
  adiabáticos (Pero usaremos 1 adiabatico y 1
  isoentrópico)

6
Diagramas
Comp. Ideal (S cte.)
P
Condensador (T alta)
Comp. Real (?S)
H cte
Evaporador ( Tbaja)
H
7
Ciclos de refrigeración (3)

• Posee parámetros de cálculo propios, como el
  coeficiente de operación y la capacidad de
  refrigeración.
• COP Qabs / Wneto
• Ref ( m x Qref)/ 12.000 Btu/(h-Tonrf)

.

8
Refrigeración (4)

• Un refrigerador industrial utiliza como fluido
  de operación, tetrafluoruro de carbono. Se
  dispone de una masa total de 300 lb/h de dicho
  fluido. Este refrigerador está compuesto por un
  compresor (en el cual ingresa el fluido como
  vapor saturado a 20 psia, y donde sale a 200 psia
  y a 0 F), un condensador, una válvula expansora
  (donde entra líquido saturado a 200 psia), y un
  evaporador (que corresponde al interior del
  refrigerador).
• a) Trace el ciclo de refrigeración en diagramas
  P-H y T-S.
• b) Calcule la capacidad de refrigeración, en
  toneladas de refrigeración.
• c) Calcule la eficiencia del compresor.
• D) Determine el COP del ciclo completo.