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    Cogeneracion

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    wilmar ramirez
    El vapor entra a 7 MPa y 500°C en una planta de cogeneración. Una cuarta parte se extrae a 600 kPa para calentamiento, el resto expande a 10 kPa. El vapor extraído se condensa y mezcla con agua de alimentación a 7 MPa. Se determina el calor de proceso, trabajo neto y factor de utilización de la planta.

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    El vapor entra a 7 MPa y 500°C en una planta de cogeneración. Una cuarta parte se extrae a 600 kPa para calentamiento, el resto expande a 10 kPa. El vapor extraído se condensa y mezcla con agua de alimentación a 7 MPa. Se determina el calor de proceso, trabajo neto y factor de utilización de la planta.

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    El vapor entra a 7 MPa y 500°C en una planta de cogeneración. Una cuarta parte se extrae a 600 kPa para calentamiento, el resto expande a 10 kPa. El vapor extraído se condensa y mezcla con agua de alimentación a 7 MPa. Se determina el calor de proceso, trabajo neto y factor de utilización de la planta.

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    El vapor entra a 7 MPa y 500°C en una planta de cogeneración. Una cuarta parte se extrae a 600 kPa para calentamiento, el resto expande a 10 kPa. El vapor extraído se condensa y mezcla con agua de alimentación a 7 MPa. Se determina el calor de proceso, trabajo neto y factor de utilización de la planta.

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    GUIA PARA LA SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MAQUINAS

    TEMA: COGENERACIÓN TERMICAS


    El vapor de agua entra a la turbina de P6 =7000 Kpa
    T6 = 500 °C
    una planta de cogeneración a 7 MPa m6 = 100%
    y 500 °C. Una cuarta parte del vapor
    se extrae de la turbina a una presión
    de 600 kPa para calentamiento de
    proceso. El vapor restante sigue P7 =600 Kpa
    expandiéndose hasta 10 kPa. El vapor S7 = S6
    m7 = 25 %
    extraído se condensa luego y se
    mezcla con el agua de alimentación a
    presión constante, y la mezcla se
    P8 =10 Kpa
    bombea a la presión de la caldera de S8 = S7 = s6
    7 MPa. El flujo másico de vapor a m8 = 75 %
    través de la caldera es 30 kg/s.
    Despreciando cualquier caída de
    presión y cualquier pérdida de calor
    en la tubería, y suponiendo que la
    turbina y la bomba son isentrópicas
    Determine:
    Calor de proceso
    Trabajo Neto de la planta
    Factor de utilización de la planta.

    Ing. Nohemy Bustacara Rodriguez


    GUIA PARA LA SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MAQUINAS
    TEMA: COGENERACIÓN TERMICAS

    ESTADO 1 ESTADO 2 ESTADO 3 ESTADO 4


    Fase = Liquido Saturado Fase = Liquido Comprimido Fase = Liquido Saturado Fase = Liquido Saturado
    P1 = 10 Kpa P2 = 600 Kpa P3 = 600 Kpa P4 = 600 Kpa
    T1 = 45,81°C T2 = 45,81°C T3 = 158,83 °C T4 = 158,83 °C
    v1 = 0,001010 m3/kg V2 = 0,001010 m3/kg V3 = 0,001101 m3/kg v4 = 0,001101 m3/kg
    h1 = 191,81 KJ/kg h2 = 192,40 KJ/kg h3 = 670,38 KJ/kg h4 = 670,38 KJ/kg
    s1 = 0,6492 KJ/kg K s2 = 0,6492 KJ/kg K s3 = 1,9308 KJ/kg K s = 1,9308 KJ/kg K
    m1 = 75 % m2 = 75 % m3 = 25 % m4 = 100 %

    ESTADO 5 ESTADO 6 ESTADO 7 ESTADO 8


    Fase = Liquido Comprimido Fase = Vapor Sobrecalentado Fase = Vapor Sobrecalentado Fase = Vapor Humedo
    P5= 7000 Kpa P6= 7000 Kpa P7= 600 Kpa P8= 10 Kpa
    T5 = 158, 83 °C T6 = 500 °C T7 = 166,85 °C T8 = 45,81 °C
    v5 = 0,001101 m3/kg v6 = 0,048157m3/kg v7 = 0,32271 m3/kg v8 = 12,03178 m3/kg
    h5 = 677,42 KJ/kg h6 = 3411,4KJ/kg h7 = 2774,6KJ/kg h8 = 2153,68KJ/kg
    S5 = 1,9308 KJ/kg K S6 = 6,8000KJ/kg K S7 = 6,8000KJ/kg K S8 = 6,8000KJ/kg K
    m5 = 100 % m6 = 100 % m7 = 25 % m8 = 75 %

    h2 = [0,001010 m3/kg (600KPa – 10KPa)] +191,81 KJ/Kg


    h2 = 192,40 KJ/kg

    WB1 = [0,001010 m3/kg (600KPa – 10KPa)] x 22,5 KJ/s


    WB1 = 13,4 KW

    h5 = [0,001101 m3/kg (7000 KPa – 600 KPa)] + 670,38 KJ/Kg


    h5 = 677,42 KJ/kg

    WB2 = [0,001101 m3/kg (7000 KPa – 600 KPa)] x 30 KJ/s


    WB2 = 211,39 KW

    Definición Variables Estado 7

    s T v h
    6,7593 158,83 0,31560 2756,2
    6,8000 166,85 0,32271 2774,6
    6,9683 200,00 0,35212 2850,60
    Definición Variables Estado 8

    P = 10 Kpa
    s v h
    f 0,6492 0,001010 191,81
    E 6,800000 12,031788 2153,68
    g 8,1488 14,670000 2583,9

    Ing. Nohemy Bustacara Rodriguez


    GUIA PARA LA SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MAQUINAS
    TEMA: COGENERACIÓN TERMICAS
    Calor de proceso

    QP = (0,25x30kg/s x 670,38 KJ/Kg) – (0,25x30kg/s x 2774,6 KJ/Kg)


    QP = 15,78MW

    Trabajo Neto de la planta

    WT = [30kg/s (3411,4KJ /kg - 2774,6KJ/kg)]+[22,5kg/s * (2774,6KJ/kg - 2153,68KJ/kg)]


    WT = 33,07MW

    WN = WT – WB
    WN = 33070KW – (13,4 KW + 211,39 KW)
    WN = 32845KW = 32,85 MW

    Factor de utilización de la planta.

     = 1 - [22,5 kg/s (2153,68KJ/kg - 191,81 KJ/kg)]


    U

    [30kg/s (3411,4KJ/kg - 677,42 KJ/kg)]

     = 1 - 44142KJ/s
    U

    82019,4 KJ/s

     = 0,46
    U

    Ing. Nohemy Bustacara Rodriguez

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