Función Industrial de la Cámara de Combustión

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16. Función Académica de las Turbinas de Gas. 48

17. Ciclo Rankine: Principio Básico de las Turbinas de Vapor. 48

17.1. Proceso del Ciclo Rankine Ideal. 49

17.2. Componentes del Ciclo Rankine y su función dentro del ciclo. 50

17.3. Rendimiento del Ciclo Rankine Ideal. 52

17.4. Ciclo Rankine Regenerativo Ideal. 53

17.5 Ciclo Rankine con Recalentamiento Ideal. 55

18. Ejemplo del Ciclo Rankine. 57

19. Función Industrial de las Turbinas de Vapor. 59

20. Función Académica de las Turbinas de Vapor. 61

CONCLUSIONES 62

REFERENCIAS 63

ANEXOS 65

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INTRODUCCION

Hoy en día existe una gran variedad de equipos y máquinas mecánicas que generan energía para poder satisfacer las necesidades humanas y consecuentemente contribuir al desarrollo de un país, y precisamente la causa de esta gran variedad es el resultado de la constante búsqueda de eficiencia en este tipo de artefactos o la mejor utilización de los recursos, haciéndolos más prácticos y económicos. Es por ello que es de suma importancia conocer los tipos de dispositivos mecánicos existentes en el ámbito industrial, cuáles son los más empleados en dicha área, así como los elementos que los conforman, su descripción, función, utilización y demás aspectos que permitan tener una visión amplia sobre estos equipos.

Debido a que la Ingeniería Industrial está directamente relacionada con este tema, surge la necesidad de analizar las diferentes maquinarias que se emplean para la producción de energía eléctrica, más específicamente las que se estudian en la cátedra de Conversión de Energía, tales como, la Cámara de Combustión, el Motor Diesel, el Motor Otto y los ciclos implícitos en los diferentes procesos de generación de energía, dentro de los cuales se pueden mencionar el Ciclo Brayton y el Ciclo Rankine. Además de señalar la aplicación de cada uno de los equipos antes mencionados, en la industria y su importancia en el ámbito académico.

Por otra parte, se determinará la posibilidad de la puesta en funcionamiento de los equipos existentes en el área de laboratorio de conversión de energía, con el fin de que estos sean utilizados para surtir de energía eléctrica algún espacio o área del edificio donde están instalados (El Yaguaral), de forma que este tenga un mejor desempeño en sus instalaciones aprovechando la tecnología presente en él.

Con esta investigación se espera ampliar los conocimientos acerca de esta área de la energética, los diferentes usos que se le dan a las máquinas que la universidad posee para posteriormente elaborar planteamientos acerca del mejor aprovechamiento de estos equipos, no sólo en su aplicación mecánica sino en la académica.

Definición de Términos Básicos.

- Vapor.

Es un estado de la materia en el que las moléculas apenas interaccionan entre sí, adoptando la forma del recipiente que lo contiene y tendiendo a expandirse todo lo posible, incluso venciendo fuerzas gravitatorias. También se le conoce como fluido ya que se desplaza por el medio ambiente muy fácil.

Este concepto es equivalente al de gas, utilizándose ambos indistintamente muchas veces. Sin embargo, estrictamente se reserva el término vapor para aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante, llamando gas a lo que no puede condensarse isotérmicamente por mucho que se aumente la presión.

- Gases.

Sustancias que presentan un grado de compactación bajo, debido a que presentan una energía mecánica molecular superior a las fuerzas de cohesión intermolecular y se expansionan hasta ocupar todas las partes del recipiente que los contiene. Son los más limpios de todos los que se usan, su intensidad o velocidad de combustión se regula fácilmente y se consigue la combustión casi completa de los gases con poco exceso de aire.

- Caldera.

Es una máquina o dispositivo de ingeniería que está diseñado para generar vapor saturado. Éste vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado liquido, se calienta y cambia de estado.

Según la ITC-MIE-AP01, caldera es todo aparato a presión en donde el calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.

Las calderas son un caso particular de intercambiadores de calor, en las cuales se produce un cambio de fase. Además son recipientes a presión, por lo cual son construidas en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.

- Turbina.

Motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión.

- Condensador.

Un condensador térmico es un intercambiador de calor entre fluidos, de modo que mientras uno de ellos se enfría, pasando de estado gaseoso a estado líquido, el otro se calienta. Se fabrican en tamaños y disposiciones diversas para ser empleados en numerosos procesos térmicos.

- Árbol de Levas.

Es el elemento encargado de vencer la fuerza que ejercen los muelles sobre las válvulas a través de los mecanismos de mando para poder abrirlas y cerrarlas en el momento adecuado.

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