Problema macchine a vapore e laminazione
Un generatore di vapore produce una portata m=0.56 kg/s di vapore surriscaldato a 12 bar e 463.15K per un'utenza termica che restituisce la condensa a 343.15K per essere poi pompata alla stessa pressione del generatore. Sapendo che i gas combusti mg=0.66kg/s e cpg = 1.1 Kj/KgK arrivano al camino a 533.15K, mentre sia l'aria che il combustibile sono a 25°C, calcolare la portata volumetrica di gas naturale consumato ( Hi=34500Kj/m3) e il rendimento del generatore.
Sul mio libro descrive la trasformazione di condensazione che avviene nell'utenza termica come isoterma e isobara non dovrei avere la temperatura a valle della Turbina e quella a valle dell'utenza termica uguali? Come si risolve il problema? grazie mille
Inoltre
Regifrerante R-12 a 25°C e in condizioni di liquido saturo scorre in un condotto. Nel caso che sulla parete del tubo si sviluppi una piccola perdita dovuta ad una micro fessura, attraverso la quale si ha una laminazione, determinare la direzione del flusso e la temperatura del refrigerante quando fosse esposto all'atmosfera a 100Kpa e 25°C.
In questo caso devo considerare il sistema come una valvola di laminazione?
Sul mio libro descrive la trasformazione di condensazione che avviene nell'utenza termica come isoterma e isobara non dovrei avere la temperatura a valle della Turbina e quella a valle dell'utenza termica uguali? Come si risolve il problema? grazie mille
Inoltre
Regifrerante R-12 a 25°C e in condizioni di liquido saturo scorre in un condotto. Nel caso che sulla parete del tubo si sviluppi una piccola perdita dovuta ad una micro fessura, attraverso la quale si ha una laminazione, determinare la direzione del flusso e la temperatura del refrigerante quando fosse esposto all'atmosfera a 100Kpa e 25°C.
In questo caso devo considerare il sistema come una valvola di laminazione?
Risposte
Ciao
In realtà nel testo dell'esercizio si parla solo di un'utenza termica, anche se, per un'utenza termica i 12 Bar mi sembrano esagerati.
é anche vero che la condensa restituita si trova ad una temperatura a cui corrisponde una pressione di saturazione notevolmente diversa rispetto ai 12 Bar, prova a cercare nelle tabelle del vapore. Comunque questa pressione si trova sicuramente al di sotto di quella atmosferica, trovandosi a 70°C.
Ammesso che ci sia anche una turbina, trascurando le perdite di carico nell'utenza termica, si può porre la pressione all'uscita della turbina uguale a quella durante il raffreddamento e la condensazione.
La laminazione è un processo in cui l'entalpia totale (somma dell'entalpia e dell'energia cinetica) del flusso si conserva, quindi trascurando scambi di calore con l'ambiente direi che si può considerare come una valvola di laminazione.
In realtà nel testo dell'esercizio si parla solo di un'utenza termica, anche se, per un'utenza termica i 12 Bar mi sembrano esagerati.
é anche vero che la condensa restituita si trova ad una temperatura a cui corrisponde una pressione di saturazione notevolmente diversa rispetto ai 12 Bar, prova a cercare nelle tabelle del vapore. Comunque questa pressione si trova sicuramente al di sotto di quella atmosferica, trovandosi a 70°C.
Ammesso che ci sia anche una turbina, trascurando le perdite di carico nell'utenza termica, si può porre la pressione all'uscita della turbina uguale a quella durante il raffreddamento e la condensazione.
La laminazione è un processo in cui l'entalpia totale (somma dell'entalpia e dell'energia cinetica) del flusso si conserva, quindi trascurando scambi di calore con l'ambiente direi che si può considerare come una valvola di laminazione.
Nel primo esercizio supponiamo che lo schema rappresentativo sia questo :
avro $ T4=463.15K$, $p4=p1= 12 bar$, $T1=343.15K$ giusto? a questo punto devo calcolare la portata di gas consumata che è mb, quindi mi devo calcolare la potenza utile, come la trovo? non avento T3, p3 ne il rendimento mecanico.
avro $ T4=463.15K$, $p4=p1= 12 bar$, $T1=343.15K$ giusto? a questo punto devo calcolare la portata di gas consumata che è mb, quindi mi devo calcolare la potenza utile, come la trovo? non avento T3, p3 ne il rendimento mecanico.
Non può essere così, si vede subito che la pressione $p_1$ non è di 12 Bar, visto che abbiamo vapore che condensa (saturo) alla temperatura di 343,15 K (70°C), a cui corrisponde una pressione di saturazione sicuramente inferiore a quella atmosferica di circa 1 Bar (cerca nelle tabelle del vapore la pressione corrispondente).
Anche la temperatura $T_4$ non so se sia quella in ingresso alla turbina o in ingresso all'utenza termica, è posto un po' male il testo dell'esercizio. Fai un confronto con cicli a vapore reali per vedere se il valore di temperatura può essere quello in ingresso ad una turbina.
$p_3$ la puoi conoscere trascurando le perdite di carico nella caldaia, cioè si può porre uguale a $p_2$
$T_3$ non so se è quella che viene fornita nel testo o se si tratta di $T_4$, comunque dati 3 parametri termodinamici dei due punti 3 e 4 e ipotizzando una trasformazione termodinamica tra i due, si può ricavare il quarto parametro. Visto che non vengono dati altri dati penso si possa supporre che la trasformazione 3-4 sia reversibile e adiabatica, quindi ad entropia costante (cerca nelle tabelle del vapore il quarto parametro).
Anche la temperatura $T_4$ non so se sia quella in ingresso alla turbina o in ingresso all'utenza termica, è posto un po' male il testo dell'esercizio. Fai un confronto con cicli a vapore reali per vedere se il valore di temperatura può essere quello in ingresso ad una turbina.
$p_3$ la puoi conoscere trascurando le perdite di carico nella caldaia, cioè si può porre uguale a $p_2$
$T_3$ non so se è quella che viene fornita nel testo o se si tratta di $T_4$, comunque dati 3 parametri termodinamici dei due punti 3 e 4 e ipotizzando una trasformazione termodinamica tra i due, si può ricavare il quarto parametro. Visto che non vengono dati altri dati penso si possa supporre che la trasformazione 3-4 sia reversibile e adiabatica, quindi ad entropia costante (cerca nelle tabelle del vapore il quarto parametro).
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