Appunti di Centrali termiche

Centrali termiche

Calore latente e acqua a bassa pressione

λ = 2400 ÷ 2500 kJ/kg calore latente acqua bassa pressione

Elevato coefficiente d’esporto dalla parete metallica (Tk0=Tpando)

Sono due caratteristiche dell’acqua che la rendono ottima come fluido nelle centrali termiche.

V = 4000÷5000 m³ camera di combustione - nella quale la distribuzione di temperatura si può studiare solo con monte carlo o altri metodi.

Bilancio calore

gaswater

Profilo di temperatura

L_gas/parte Δ_gas/parte = L_w/parte Δ_w/parte

=> => ΔT _gas/parte = 50 ΔT_w/parte

q = k_T ΔT_tot

=> k = 1 / (1/α_g/p + λ/S + 1/2_w/p)

coeff. globale di trasmissione

L’acqua mantiene bene la temperatura.

Centrali a vapore

γ_acqua = 1,4

Coefficiente tricatomico di dilatazione cubo:

• Ma quando si umidifica ad entrare in campana => γ = 1,1
• Indico con Δh incremento entalpico dell'acqua quando passa a vapore surriscaldato

2512 kJ/kg = 600 kcal/kg

Grafico λ-T calore latente di vaporizzazione in funzione della T.

Pressione critica a pat = 22,06 Mpa

Temperatura critica acqua.

Si evince legato alla legge di Clapeyron: dp/dt = λ/T Δs_v = λ/T (v_λ - v_L) con T temp a cui avviene il passaggio evaporazione liquido.

dq = Tds

Monte della legge di Gibbs

ν = C + 2 - φ

p(bar) 221

Solido liquido

Punto triplo

0,006

Liquido aeriforme

che ho con φ=3 ν = 0

Descritta da Clausius-Clapeyron.

Ricordiamo che p e T sono grandezze intensive, c'è entropia S.

GAS L V

eco vap sum s

Andamento dell'acqua alla quando forniamo calore.

Nella campana ho φ=2 ν=1

Isoterobarica

• Nella regione del liquido, curve indistinguibili
• Nel tratto del vapore cresce perché

DQ=TdS = Cp dT

E sarà sempre più rapida perché sarà sempre più abissale.

Forniamo calore Q.

Se Cp e Cv 1 con T ↑ e R=const ⇒ γ ↓ con T ↑

Approfondimenti

Entalpia

H = E + pV

Utile per trasformazioni p = cost

dH = dE + pdV + Vdp

H è il contenuto termico totale del sistema in quanto tiene conto dell'energia termica delle particelle che costituiscono il sistema (E), inoltre contiene dell'energia determinata da pV.

se p = cost => dH = dE + pdV = dE + dL = dQ = c pdT

=> dH = dU + dL = dQ

Energia libera di Gibbs

G = H - TS = U + pV - TS

=> dG = dH - dS + vdp - TdS - SdT

=> dG = vdp - SdT

Rappresenta energia libera nelle trasformazioni isotermobariche determin spontanei reazione.

Considera recipiente chiuso con liquido puro immerso con vapore G_V = G_E stato equilibrio.

Quindi V_V dp_V - Sv dT = V_L dp - S_E dT

=> ^dp/_dT = ^{S_v - S_E}/_{Vv - VE} = ^ΔH_equap/_{T (VV - VE)}

Che definisce il punto triplo perché S₀ - S_A = ∫_A^B δQ/_T = ¹/_T ∫_A^B δQ = ^λ/_T

Per le transizioni a temp costante.

Potenza

G_w · Δh = η_g G_c · PCI

Una grossa centrale ha

1 corpo AO

2 corpi MP

4 corpi BP

Intervallati da surriscaldamento.

Δp = 170:180 bar

Mentre il titolo di vapore x = m_vap / m_tot

E l'entalpia e l'entropia

h = h_v · x + h_e (1-x)

s = s_v · x + s_e (1-x)

⇒ h = h_L + (h_a - h_L) x

Processo

p = 0,05 bar

32°C

A pressioni più elevate sono necessari i surriscaldamenti, se facessi espansione completa avrei asciugline x = 0,7 equivalgono le palette a 200 m/s in turbina.

Δh_wcc + Δh_vap + Δh_sum + Δh_sum + Δh_esom

Le classi moltiplica per Gw sfiammamento.

Sezione tubi, vapore/condensatore

Tutto avviene mediante. Dove dobbiamo parlare di canne che dipendono da 1/8, studio del liquido, velocità.

v_vap = 28m³/h_t volume spec.

v_{vap, condensatore} ≅ 14000 t/h portata massima

V_{vap, cond} = 14,000 ∙ 28