Fisica tecnica - Rankine Rig a miscela

Esercizio: ciclo Rankine con rigeneratore

Si considera un ciclo Rankine con rigeneratore a miscelamento.

Il vapore entra in turbina 1 in MP4 e esce dal secondo stadio alla P₄ di 3.1 MPa. Qui una aliquota della portata è prelevata ed inviata al rigeneratore. La rimanente portata espande nel secondo stadio della turbina fino alla P₅. Considerato che il vapore è saturo all'uscita della prima di espansione, si aspira P₁ saturo all'uscita del condensatore e P₇ compresso fino alla P₈ della prima compressione. La pompa di alimentazione aspira all'uscita del rigeneratore liquido saturo a 3.1 MPa e P₈ compresso fino alla P dose generatore di vapore.

Si assuma un rendimento isontropico unitario per i processi di compressione e di espansione.

Temperatura di ingresso al vapore con un surriscaldamento di 120°C e un valore di 200°C.

Si utilizzi il rendimento energetico del ciclo e la portata di vapore entrante in turbina per un impianto da 100 [t/h].

P₁ = 5 kPA

h₁ = 138.5 kJ/kg

x₁ = 0

s₁ = 0.49 kJ/kg*k

P₂ = 3 MPa

s₂ = s₁ = 0.49 kJ/kg*k --> h₂=141 kJ/kg

P₃ = 3.1 MPa

x₃ = 0

h₃ = 1008 kJ/kg

s₃ = 9.64 kJ/kg*k

P₄ = 17 MPa

s₃ = S₁ = 2.6 kJ/kg*k --

h₄= 1025 kJ/kg

P₅ = 13 MPa

t₅= 550°C

h₅ = 3412.1 kJ/kg

S = 6.44 kJ/kg*k

P₆ = 3 Mpa

s₆ = s₅ = 6.44 kJ/kg*k --

h₆= 2839 kJ/kg

P₇ = 5 kPA

S₁ = s₆ = 6,44 kJ/kg*k --

h₇= 1963 kJ/kg

s_m = massa m₁ = 2.5 + m₂ = p_m - coo

Con 100 t/15000 t(SS₂-S₂)/[SS₅-S₁] coo = 27.5°C

VApore h₂: h + 1*(h_l-h₁)