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Ciclo de hirnaplicacionesIntroduccin El ciclo de Rankine es termodinmicamente muy similar a su ciclo de Carnot correspondiente. Sin embargo tiene algunos defectos de importancia:1.- En primer lugar, el vapor tiende a salir de la mquina (o expansor) con ttulo bastante inferior a 1. El tener un ttulo pequeo (tpicamente del orden de 0,80 o menos) implica que del total de fluido que sale del expansor, 20% o ms es lquido. Cuando se trata de mquinas alternativas (cilindro-pistn), este es un inconveniente no muy grave, pero cuando se trata de mquinas rotativas (turbinas) en que el vapor fluye a travs de los elementos a alta velocidad, esto causa desgaste y erosin en las piezas fijas y mviles.2.- Otro inconveniente de los ciclos de Rankine es que a medida que la presin en la caldera sube (lo cual implica mayor temperatura de fuente caliente), el vapor despus de la expansin sale a un ttulo an menor (es decir con ms agua).* Titulo de vapor: Porcentaje en masa de vapor en una mezcla liquido-vapor varia de 0 a 1 y se denota con la letra X.Primer inconveniente

En este diagrama T-S se aprecia que al usar combustible en la caldera la perdida de eficiencia es aceptable comparando al ciclo Rankine y al Ciclo de Carnot correspondiente; si se usa la T de la caldera como fuente caliente. En cambio si la T de llama se usa como fuente caliente la perdida es muy elevada.

En el diagrama con ciclo de Carnot correspondiente se ve que hay gran perdida de exerga, adems el punto 2 est en zona de vapor hmedo.Segundo inconveniente

En este diagrama T-S se aprecia que al aumentar la presin (y la temperatura) en la caldera, el efecto que ocurre a medida que esta sube, el punto 1 se corre hacia arriba y a la izquierda por lo tanto la descarga de la mquina, punto 2, tambien se corre a la izquierda y el vapor sale ms humedo. El nuevo punto de salida del vapor de la caldera es 1 y el de descarga de la turbina es 2.solucin La solucin a ambos problemas implica introducir un sobrecalentamiento del vapor. Es decir, el vapor se saca de la caldera y se sigue calentando (aumentando su temperatura) a presin constante. Este ciclo de Rankine con sobrecalentamiento se conoce como ciclo de Hirn.

Diagrama t-s del ciclo hirn En el diagrama T-S, el ciclo Hirn se describe como sigue: El vapor est inicialmente con ttulo 1, como vapor saturado (1), luego se sobrecalienta en el proceso (1)-(2)el vapor se expande en la turbina, generando trabajo, evolucin (2)-(3). Esta evolucin es, en principio, isentrpica. A la salida de la turbina el vapor tendr ttulo inferior a 1, pero saldr mucho ms seco que en el ciclo de Rankine. Incluso puede salir como vapor sobrecalentado. Luego es condensado totalmente a temperatura y presin constantes, evolucin (3)-(4). Sale del condensador en el estado (4) como lquido saturado (ttulo x=0). Ahora el condensado es comprimido por la bomba, evolucin (4)-(5), aumentando su presin hasta la presin de la caldera. En el estado (5) el lquido