Appunti di Centrali termiche

Centrali termiche

Centrali termiche

CENTRALI TERMICHE

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

gas

water

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 entalpio dell'acque 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

• d

  p

  /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

ce 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 abbissale

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 ilsistema (E) inotre 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 nelletrasformazioni isotermobariche determin spontanei reazione

considera recipiente chiuso con liquido puro immerso con vapore G_V = G_E stato equilibrioquindi 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 triple

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 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 sfiammanto

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