UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE”
CICLO BRAYTON Y SUS APLICACIONES
Autor: Alejandro Cuzco
INTRODUCCIÓN
Convertir energía calórica
en mecánica
Catalogado como ciclo
abierto
4 procesos internamente
reversibles
Proceso de flujo
estacionario
CICLO BRAYTON
2-3-a-b-2 calor
absorbido
1-4-a-b-1 calor
cedido
1-2-a-b-1 trabajo que entra
3-4-1-b-3 trabajo producido
Ciclo Brayton
1-2 compresión isentrópica
2-3 adición de calor a
presión cte
Expansión isentrópica
Rechazo de calor a
presión cte
TURBINA A GAS
- Buena relación potencia- tamaño- Bajo costos- Respuesta rápida- Bajas presiones de trabajo- El proceso de combustión es continuo y se realiza a presión constante - Pocos elementos componentes: compresor, cámara/s de combustión y turbina- No necesitan agua - Permiten emplear diferentes tipos de combustibles
- Alta pérdida de calor al ambiente que se traduce por la alta temperatura de salida de los gases de escape por chimenea, entre 495ºC a 560ºC
- Gran parte de la potencia generada por la turbina es demandada por el compresor axial, un 75% de la potencia total de la turbina
• maximización de potencia neta producida y minimización de tasa de entropía generada
• Para la modificar la potencia de una turbina se debe alterar:
1. El flujo másico que pasa por los álabes de la turbina
2. La temperatura del fluido de trabajo a la entrada del rotor
Factores que afectan el desempeño de la turbina de gas
Condiciones locales y temperatura ambiente
Menor temperatura ambiente Incrementa la capacidad y eficiencia de la turbina así como el flujo másico
Si disminuye la presión atmosférica, la densidad del aire baja, reduciendo el flujo másico
El aire húmedo al ser más denso que el aire seco también afecta du potencia
El gas natural produce 2% más de salida de potencia que los destilados del petróleo
Sistema de Enfriamiento
Tipo de turbina
Condiciones climáticas
Horas de operación de la
turbina
Relación entre flujo másico y
potencia generada
Precio de la energía en el
mercado
Lugares con aire cálido y seco
Pasa el aire a través de un filtro por el cual se
escurre agua
El agua se evapora, por lo que el aire se enfría,
debido a la baja humedad relativa del ambiente
Incrementa la humedad relativa hasta el 85%.
Bajos costos y facilidad de operación,
Enfriador Evaporativo
Enfriamiento, sistema de niebla• Usa millones de gotas de agua que proceden
con el intercambio de energía reduciendo la temperatura del aire hasta en 20ºF
• Costos bajos y fácil uso
Enfriamiento, Mecanical Absorción• Mantiene la temperatura lo más baja que el
usuario desee• Alto consumo de energías auxiliares, altos
costos y grandes espacios
Top Related