Ciclo-Rankine y sus procesos y ejemploss

nos hablaa sobre rankine y sus procesos y algunos ejemplos

1. Ciclo Rankine Una introducción detallada

2. Introducción al Ciclo Rankine • Definición: El Ciclo Rankine es un ciclo termodinámico ideal para la conversión de energía térmica en trabajo mecánico. • Historia: Nombrado en honor al ingeniero y físico escocés William John Macquorn Rankine. • Importancia: Es la base de las plantas de energía de vapor.

3. Componentes del Ciclo Rankine • Caldera: Genera vapor a alta presión. • Turbina: Convierte la energía del vapor en trabajo mecánico. • Condensador: Condensa el vapor de escape a líquido. • Bomba: Eleva la presión del líquido condensado para recircularlo a la caldera.

4. Descripción del Ciclo Rankine 1. Proceso 1-2: El agua líquida es comprimida isentropicamente por la bomba. 2. Proceso 2-3: El agua a alta presión es calentada en la caldera a presión constante. 3. Proceso 3-4: El vapor se expande isentropicamente en la turbina, generando trabajo. 4. Proceso 4-1: El vapor de escape es condensado a presión constante en el condensador.

5. Diagrama T-S (Temperatura-Entropía) • Ejes: Temperatura (T) vs Entropía (S) • Procesos: - 1-2: Compresión isentrópica - 2-3: Calentamiento isobárico - 3-4: Expansión isentrópica - 4-1: Condensación isobárica

6. Diagrama P-V (Presión-Volumen) • Ejes: Presión (P) vs Volumen (V) • Procesos: - 1-2: Compresión isentrópica - 2-3: Calentamiento isobárico - 3-4: Expansión isentrópica - 4-1: Condensación isobárica

7. Eficiencia del Ciclo Rankine • Fórmula de Eficiencia: η = W_neto / Q_entrada • Factores que Afectan la Eficiencia: - Temperatura y presión del vapor. - Eficiencia de los componentes (turbina, caldera, etc.).

8. Mejoras en el Ciclo Rankine • Recalentamiento: Incrementa la eficiencia y reduce la humedad en la turbina. • Regeneración: Utiliza intercambiadores de calor para precalentar el agua de alimentación. • Ciclos combinados: Integración con otros ciclos termodinámicos para mejorar la eficiencia global.

9. Aplicaciones del Ciclo Rankine • Plantas de Energía: Centrales eléctricas de carbón, gas, y nucleares. • Industria: Procesos industriales que requieren generación de vapor. • Energía Renovable: Plantas de energía solar térmica y geotérmica.

10. Ejemplos de Ciclos Rankine Reales • Central Térmica de Charcoal: Descripción y datos. • Planta Nuclear de Palo Verde: Descripción y datos. • Planta Solar de Andasol: Descripción y datos.

11. Conclusión • Resumen: Importancia del Ciclo Rankine en la generación de energía. • Desafíos y Futuro: Innovaciones y mejoras futuras para aumentar la eficiencia y sostenibilidad.