Turbinas de vapor y cogeneración
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Questions and Answers

¿Cuál es una característica importante de los desaireadores?

  • Operan a presiones entre 40 y 120 bares. (correct)
  • Son menos fiables que las instalaciones de motores.
  • Requieren poco mantenimiento.
  • Son idóneos para marcha intermitente.

    • La turbina de vapor de condensación se caracteriza por:

  • Ser más sencilla que las turbinas de contrapresión.
  • Aprovechar completamente el calor en el condensador.
  • Expandir el vapor a presiones superiores a P atmosférica.
  • Permitir la obtención de vapor a cualquier nivel de presión. (correct)

    • ¿Cuál es el rango de eficiencia de la turbina de vapor de condensación?

  • 10 – 15%
  • 15 – 25%
  • 20 – 30% (correct)
  • 30 – 40%

    • ¿Qué se puede regular mediante la extracción de vapor en la turbina de vapor de condensación?

    <p>El salto entálpico de la turbina.</p> Signup and view all the answers

    En una turbina de gas, el calor útil proviene de:

    <p>Los gases de escape a alta temperatura.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las turbinas de contrapresión es incorrecta?

    <p>El vapor se expande a baja presión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el rendimiento exergético $ ext{ɳB}$ en un proceso energético?

    <p>La eficiencia del proceso energético.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto de los desaireadores proporciona un alto grado de fiabilidad?

    <p>La capacidad de aprovechar el calor residual.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el propósito de la relación calor-electricidad (RCE)?

    <p>Elegir el motor más adecuado a cada aplicación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la presión máxima que puede alcanzar un condensador en una turbina de vapor de condensación?

    <p>0.1 bares.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se calcula el ahorro porcentual de energía primaria (APEP)?

    <p>(FC - F)/(W) * 100%</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por rendimiento eléctrico equivalente $ ext{R} E_e$ en un sistema de cogeneración?

    <p>La eficacia energética de las centrales de cogeneración.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de combustibles se utilizan comúnmente en los sistemas de cogeneración de cabecera?

    <p>Combustibles fósiles y convencionales.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el rendimiento eléctrico equivalente es correcta?

    <p>Depende del calor recuperado del sistema.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel del combustible en un sistema de cogeneración?

    <p>Proveer la energía necesaria para generar calor y electricidad.</p> Signup and view all the answers

    En un sistema de cogeneración, la eficiencia total generalmente se mejora mediante:

    <p>Recuperar el calor residual de los procesos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de rendimientos globales de aprovechamiento de electricidad y calor que se pueden alcanzar con sistemas de cogeneración?

    <p>70 % a 90 %</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál no es una ventaja de la cogeneración?

    <p>Aumento de la contaminación</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por rendimiento térmico en un sistema de cogeneración?

    <p>La relación entre el calor producido y la energía total suministrada</p> Signup and view all the answers

    La cogeneración es especialmente beneficiosa para qué tipo de usuarios?

    <p>Usuarios industriales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes parámetros característicos no pertenece a los sistemas de cogeneración?

    <p>Rendimiento mecánico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la cogeneración en las pérdidas de energía?

    <p>Las reduce del 68 % al 15 %</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se expresa el rendimiento global en un sistema de cogeneración?

    <p>$ ext{ɳG} = ext{ɳe} + ext{ɳt}$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué relación describe el rendimiento eléctrico en los sistemas de cogeneración?

    <p>$ ext{ɳe} = rac{W}{Q}$</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica define a la cogeneración interconectada?

    <p>La frecuencia de cogeneración es impuesta por la red eléctrica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el motor térmico más utilizado en la cogeneración según el contenido?

    <p>Turbina de vapor.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de costos de RCE (Relación de Coste de Energía) para la turbina de vapor?

    <p>4 a 12.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de turbina permite que el vapor producido se expansiona hasta la presión de trabajo del usuario?

    <p>Turbina a contrapresión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera sobre la instalación de la turbina de vapor?

    <p>Requiere un tratamiento especial de los humos de la caldera.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de turbina tiene una eficiencia de entre 10-20% para la conversión de energía?

    <p>Turbina de vapor a contrapresión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué opción describe mejor un desafío relacionado con la turbina de vapor?

    <p>Requiere planta de tratamiento de combustible.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué es más sencilla la regulación de la cogeneración interconectada?

    <p>Porque la frecuencia es impuesta por la red eléctrica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica de las turbinas de gas aeroderivadas?

    <p>Tienen álabes cerámicos o refrigerados que permiten altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se puede decir sobre la inversión inicial en turbinas de gas industriales en comparación con las aeroderivadas?

    <p>Es más alta, pero el mantenimiento es menor.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es uno de los problemas asociados con las turbinas de gas?

    <p>Suelen presentar problemas de ruidos y de emisiones de NOx.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica distintiva de la turbina de ciclo combinado?

    <p>Incluye una turbina de gas y un ciclo de turbina de vapor en cola.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se caracteriza el funcionamiento de las calderas de recuperación?

    <p>Tienen dimensiones grandes y funcionan a media o alta presión.</p> Signup and view all the answers

    En un sistema de turbmina de ciclo combinado, ¿qué se espera de la instalación?

    <p>Puede trabajar a cargas parciales con buenos rendimientos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué las turbinas de gas industriales pueden utilizar combustibles de peor calidad en comparación con las aeroderivadas?

    <p>Su diseño es más conservador y tolerante.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el problema principal relacionado con los ruidos en las turbinas de gas?

    <p>Tienen problemas de ruidos, especialmente las aeroderivadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica principal de las calderas mencionadas en el contenido?

    <p>Tienen economizadores y sobrecalentadores.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se menciona acerca de la recuperación del calor en motores alternativos de combustión interna?

    <p>Es más complicada y trabaja a temperaturas relativamente bajas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una ventaja mencionada de los motores diésel?

    <p>Fácil arranque y sin límites.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes temperaturas corresponde a la refrigeración del aire de sobrealimentación del motor?

    <p>150ºC</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué combustible se puede utilizar en los motores alternativos de combustión interna según el contenido?

    <p>Combustibles de baja calidad, líquidos o gaseosos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué problema se destaca en el mantenimiento de los motores alternativos de combustión interna?

    <p>El costo de mantenimiento es elevado debido a las vibraciones.</p> Signup and view all the answers

    ¿Para qué se suelen emplear los gases de escape del motor a 400ºC?

    <p>Hornos, secaderos, y producción de vapor a baja presión.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto no se menciona como una propiedad de los sistemas de refrigeración del motor en el contenido?

    <p>El sistema de refrigeración de las camisas es a 80ºC.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Cogeneración: Esquema y Comparativa

    • Cogeneración aprovecha simultáneamente energía eléctrica y térmica, principalmente para industrias y sector terciario.
    • El esquema muestra un flujo de combustible al usuario que produce electricidad y calor.
    • La eficiencia de una central eléctrica tradicional es de 34% en este caso.
    • La eficiencia de una caldera es de 90%
    • La eficiencia de un motor térmico es de 30%
    • Un sistema de cogeneración tiene una eficiencia combinada de 55% entre electricidad y calor útil.
    • La cogeneración reduce combustible en un 30% comparada con una central eléctrica tradicional.

    Ventajas de la Cogeneración

    • Ahorro energético significativo.
    • Ahorro económico frente a combustibles fósiles.
    • Disminución de la contaminación.
    • Mayor independencia y seguridad en el suministro eléctrico.
    • Reduce la carga del transporte eléctrico.
    • Aporta la generación cercana al punto de consumo.
    • Facilita la administración y diversificación del suministro energética.

    Parámetros de Sistemas de Cogeneración

    • Se presentan los parámetros fundamentales:
      • Energía de combustible (F)
      • Energía eléctrica generada (W)
      • Calor útil (Qu)
      • Pérdidas (P)
    • Se presentan fórmulas para calcular diferentes rendimientos.

    Clasificación de Sistemas de Cogeneración

    • Se describen dos tipos principales:
      • De cabecera: El combustible convencional proporciona energía al sistema para obtener calor y electricidad.
      • De cola: El usuario produce un calor o combustible residual para obtener electricidad y calor útil.

    Conexión del Alternador

    • Aislado "en isla": No está conectado a la red eléctrica pública, regulando la potencia y frecuencia.
    • Integrados o interconectados: Conectados en paralelo a la red eléctrica pública, la frecuencia está impuesta por la red y la regulación es más sencilla.

    Tipos de Motores Térmicos

    • Turbina de vapor a contrapresión: El vapor se expande en una turbina hasta la presión del usuario, y el escape es el calor útil del sistema. La eficiencia (ne) está entre 10-20% y la eficiencia general (n) entre 80-90%.
    • Turbina de vapor de condensación con extracción: El vapor se expande a baja presión, utilizando un condensador. La eficiencia (ne) está entre 20-30% y la eficiencia general (n) entre 70-50%, y regula la extracción de vapor.
    • Turbina de gas: Utiliza un ciclo de combustión interna alternando etapas de compresión y expansión, con temperaturas altas de hasta 1500°C. La potencia media es de 50 MW.
    • Motor alternativo de combustión interna: Transforma la energía del combustible en energía mecánica a través de un motor y alternador. La recuperación de calor es complicada, y trabaja a temperaturas relativamente bajas.

    Sistema de Refrigeración

    • Describen diferentes sistemas de refrigeración para los componentes del motor.
    • Se mencionan diferentes temperaturas para cada parte del sistema, como la de las camisas del motor, el aceite y el aire de sobrealimentación.

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    Este cuestionario evalúa tus conocimientos sobre turbinas de vapor de condensación, desaireadores y sistemas de cogeneración. Abarca aspectos técnicos como eficiencia, rendimiento exergético y tipos de combustibles utilizados. ¡Ponte a prueba y mejora tu comprensión en estos temas esenciales de la ingeniería energética!

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