Ejercicios_tipo_CE2017

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Centrales de energía 2017
Ejercicios resueltos
1.-Se dispone de una turbina a gas que opera con una razón de presiones de 12.5, y con temperatura de 1478K con rendimientos isentrópicos para turbinas y compresores de 88%, rendimiento generador eléctrico de 95%,no considere perdidas mecánicas ni de calor.
Determine la potencia eléctrica adicional que se puede obtener si los gases saliendo de la TG se enfrían hasta 150 °C en la caldera recuperadora y el rendimiento del ciclo con turbina a vapor se estima en 20%.
Cp=1 kJ/kgK, PCI=42000 kJ/kg, temperatura aire ambiente=20°C
Calculo del flujo de aire: del gráfico con T=1478 K y RP=12.5 se obtiene:
 W =330 kJ/kg aire ᶯTG=0.42
Calculo del flujo de gases mg=ma+mf=95.69+1.79=97.48kg/s
Calculo de la potencia del turbocompresor (1-2):
Calculo de la temperatura del aire saliendo del turbocompresor
Calculo de la temperatura de los gases saliendo de la turbina de alta (turbina generadora de gases)
Calculo de la temperatura de entrada del aire a la cámara de combustión
Calculo de la temperatura de los gases saliendo de la turbina motriz (de baja)
Calculo de la temperatura del aire saliendo del intercambiador regenerativo
Calor transferido en caldera recuperadora: corresponde al calor suministrado a la central térmica
con turbina a vapor 
Con los valores calculados anteriormente y datos del enunciado se tiene
 
Con el rendimiento del ciclo con turbina a vapor se obtiene:
La potencia eléctrica generada con central térmica con turbina a vapor, se obtiene considerando el rendimiento del generador.
2.-Una central térmica con turbina a vapor opera en condiciones nominales con 60 ton/hr de vapor sobrecalentado a 50 bara y 500 °C y expande hasta 0.1 bara. Si la disminución de carga en la turbina se controla estrangulando hasta 30 bara y variando a la mitad el número de toberas en operación, calcule: a) el nuevo flujo de vapor que debe generar la caldera b) la potencia que genera la turbina c) calcule el caudal de agua de enfriamiento del condensador si el rango que se obtiene en la torre es de 8°C Nota la expansión es isentrópica, la presión en el condensador se mantiene en 0.1 bar, entalpía condensado 210 kJ/kg n = 1.3
La figura muestra el sistema combinado de regulación: estrangulación: proceso a entalpía cte. 0 a 1 en el diagrama, y disminución a la mitad del número de toberas en funcionamiento.
Solución: se necesita determinar el área de paso (garganta) cuando están operando todas las toberas A partir del flujo de vapor y para escurrimiento sónico en la garganta, se tiene:
El nuevo flujo de vapor con estrangulación y operación con la mitad del número de toberas (Ago=Ag/2) para P1=30 bara y T1=485°C (del diagrama para h0=h1=3410 kJ/kg) se obtiene con:
La potencia que genera la turbina a carga parcial: corresponde a la expansión de 5.07 kg/s de vapor desde la condición 1 (h1= 3410kJ/kg) a la condición 2 (h2= 2280 kJ/kg)
Flujo de agua para enfriamiento del condensador Primero se debe calcular el flujo de calor a rechazar en el condensador: 
Conocido el rango R = 8°C el flujo es: 
 
3.-Una central térmica con turbina a vapor genera una potencia eléctrica de 40 MW con un rendimiento neto de 30% cuando emplea un combustible de PCI = 40.000 kJ/kg. El agua entra a la caldera a 100°C (h = 420 kJ/kg) y sale como vapor sobrecalentado a 400 °C (h = 3140 kJ/kg), la presión de operación es de 80 bara. y su rendimiento = 85 %
Calcule para razón de circulación RC = 8, tubos de bajada de 180 mm diámetro interior, tubos de ascenso de 50 mm diámetro interior:
1) el número de tubos de bajada, estimando velocidad de 1 m/s y densidad del agua de 810 kg/m3
2) la presión existente en el domo inferior para desnivel de 18 m entre domos superior e inferior
3) la posición vertical “Z” de la bomba de alimentación referida al nivel del agua en el desaireador
Considere para perdidas singulares = 2 m. NPSHR = 7m, nivel del agua respecto al fondo del desaireador = 1.6 m.
Usar para factor de fricción f = 0.018
- cálculo del consumo de combustible:
-cálculo de la producción de vapor:
-cálculo del flujo de agua que circula en la caldera
-cálculo del número de tubos de bajada
-cálculo de la presión en el domo inferior:
-cálculo de la posición vertical de la bomba.
3.-Una central térmica a vapor, genera una potencia eléctrica de 200 Mw., con un rendimiento global neto de 30%, emplea combustible con PCI= 40.000 KJ/kg., y relación aire/combustible de 16,
El agua entra a la caldera a 100º C (h=420 KJ/kg ), y sale como vapor sobrecalentado a 500ºC y 100 bara. El vapor se expande en la turbina de alta presión hasta 10 bara y luego se recalienta hasta 500°C, para expandirse en la turbina de baja presión hasta 0.05 bara (33°C). El rendimiento de la caldera es de 85%. y el de las turbinas es de 88%.
Calcule:
1- La potencia del VTI si la presión en la descarga del VTF es de 280 mm c. de agua para velocidad del aire de 10 m/s.la pérdida de presión en la caldera es de 480 mm de agua. La caldera tiene una chimenea de 50 m de altura con enfriamiento de 0.8 °C/m. y los gases entrando a la chimenea tienen una temperatura de 180°C Rendimiento ventilador= 80%
- Cálculo del flujo de gases, con:
-Cálculo de la presión motriz que produce la chimenea
-
Cálculo de la altura de elevación que debe generar el ventilador : diagrama siguiente muestra distribución de presiones
- Cálculo de la potencia ventilador: 
La potencia que consume la bomba de alimentación de agua , si el desnivel entre la superficie del agua en el desaireador y el agua en el domo superior es de 20m, considere solo pérdidas regulares con f = 0.018, velocidad del agua 3 m/s, NPSHR = 6m , El caudal de purga de la caldera equivale a 6 % del caudal de vapor .El agua en el desaireador tiene una altura de 1 m respecto al fondo de éste. 
-Cálculo caudal agua de alimentación del grafico h-s se obtiene:
h1 =3380 h2s =2790 h3 =3470 h4s =2360:
Con el rendimiento de las turbinas de alta y de baja se obtiene: h2 =2861 h4 =2494
Para la caldera se tiene:
-Cálculo diámetro tubería
Cálculo del NPSHD
Cálculo altura elevación de la bomba:
Cálculo de la potencia de la bomba
 El área de transferencia del condensador si el agua de enfriamiento entra a 22°C y sale a 28°C, El condensado sale del condensador con hf= 138 kJ/kg.
-Cálculo del calor a rechazar al agua de enfriamiento
del grafico se obtiene entrada condensador h4 =2494 y para salida h5 =138
Qcond =mv*( h4- h5) = 159.9*(2494-138) =376.724 kW
-Cálculo del área de transferencia del condensador
la temperatura de condensación es de 33°C con lo que:
(-Cálculo del caudal de agua de enfriamiento, no solicitado)
()
 El flujo de vapor en la turbina, cuando el sistema de control de carga hace disminuir la presión en la cámara de vapor entrada toberas desde 100 bara a 50 bara.
Para aire y gases use Ra = 287, para vapor Rv = 460, aire ambiente a 15°C y 101325 Pa.
.
-Cálculo del área garganta toberas (condición sónica) con n= 1.3 vapor sobrecalentado
 
El flujo de vapor a plena carga es de 159.9 kg/s con lo que el área toberas es:
 
El flujo de vapor operando a carga parcial, estrangulando el vapor a 50 bara es: 
La central térmica ha sido diseñada para obtener un rendimiento neto de 35%, para las condiciones de operación que se indican, en la solución del problema no considerar el caudal de purgaCon rendimientos de equipos siguientes generador eléctrico 96%, rendimientos ventiladores 82%, rendimientos bombas 85%, rendimientos motores eléctricos 92%, rendimiento caldera 88% (basado en PCI) Combustible con PCI = 42000kJ/kg, caldera usa relación aire combustible= 16 Presión salida hogar caldera se mantiene 5 mm c de agua sobre la presión atmosférica.
Caídas de presión en circuitos caldera: entrada y distribución aire=15 mmc.w, circulación hogar = 20 mm.c.w c.w, banco de tubos = 20 mm.c.w, economizador = 25 mm.cw, precipitador electrostático=15 mm.c.w. Temperaturas: gases saliendo caldera = 160°C, Circuito agua alimentación velocidad agua = 2 m/s, solo pérdidas regulares con f = 0.18
Calcule 
a) La potencia al eje del VTF, b)La potencia al eje del VTI c)La potencia al eje de la bomba de alimentación de agua caldera d) El área de transferencia de calor del calentador regenerativo
Parámetros generales de operación 
Vapor de extracción para calentador regenerativo: vapor se extrae a 4 bara con hve = 2700 kJ/kg y sale del calentador como vapor saturado (existe trampa de vapor) con hvs=600 kJ/kg, y el agua de alimentación se calienta desde 100°C hasta 140°C.(ver enunciado). Haciendo balance en el calentador se obtiene:
A partir del rendimiento de la caldera se obtiene: 
Potencia al eje de los ventiladores: según diagrama de presiones manométricas en mm.c.w 
Ventilador de tiro forzado impulsa 136 kg/s de aire ambiente
Ventilador de tiro inducido impulsa 1144.5 kg/s de gases de combustión a 160°C Efecto chimenea se considera empuje del aire ambiente sobre columna de gases de 60 m de altura y a una temperatura media en la chimenea Tmch. 
Potencia al eje de la bomba de alimentación agua caldera: Primero se debe calcular el valor de Z para asegurar operación de la bomba sin cavitación 
Cálculo de la altura de elevación con que trabaja la bomba
La potencia al eje de la bomba es: 
Nota: la relación entre el consumo de potencia de esta bomba y la potencia generada es 0.837/125=0.0067 (0.67%), para estimaciones se puede aproximar a 1%
Área de transferencia de calor del calentador regenerativo: considerando que 88.85kg/s de agua de alimentación entra al calentador con 100°C y sale de éste con 140°C (dato enunciado) y que la extracción de 7.1 kg/s de vapor se produce a 4 bara que corresponde a una temperatura de aprox.146°C, con una estimación del coeficiente global de 1000 W/m2K (o 1500) se tiene:
Torre enfriamiento 
Se necesita disipar al aire ambiente, una potencia térmica de 50 MW, empleando 1000 kg/s de agua de refrigeración, debiendo entrar al intercambiador con una temperatura de 27°C.
Determinar el NTU de la torre y el flujo de agua de reposición considerando pérdidas por evaporación y otras (arrastre y purga, que son un 3% del caudal de agua que llega a la torre)
Datos: aire ambiente: TBS= 27°C, HR=60% , L/G = 1.5 Cpagua=4.18 kJ/kg°C
Suponga que el aire sale saturado de la torre
t°F= 1.8 t°C +32 1 gal =3.785 litros 1 kg =2.2 lb 1 btu/lb=2.32 kJ/kg Cpagua=1 Btu/lb°F
a) Flujo agua reposición 
- Datos: con TBS =27°C = 80.6 °F y HR=60% ; TBH=70°F hae=34 btu/lb
mHe = 0.0135 kg/kg
- balance lado aire
 
Flujo agua reposición = Agua evaporada + Pérdidas arrastre y purga
Flujo agua reposición = 667 (0.036-0.0135)+0.03*1000 = 45 kg/s
b) NTU de la torre
- temperatura del agua saliendo del intercambiador (entrada torre Twe)
_ Rango: R=(39-27)=12 °C = 21.6°F y R*L/G = 21.6*1.5=32.4 
 Aproximación = 80.6-70 = 10.6 °F
Tabla valores Twi se obtiene con Tws = 27 °C y R 
 hw entalpía aire del diagrama psicométrico para TBH= Twi 
 ha se calcula con 
 hae entalpía del aire ambiente del diagrama psicométrico con TBS = 27°C y HR = 60%
	
	Tw °F
	hw
	ha
	hw-ha
	1/(hw – ha)
	
	Tw1=80.6+0.1*21.6=82.3
	46
	34+0.1*32.4=37.2
	8.8
	 0.114
	
	Tw2=80.6+0.4*21.6=89.2
	55
	34+0.4*32.4=47.0
	8.0
	 0.125
	
	Tw3=80.6+0.6*21.6=93.6
	61
	34+0.6*32.4=53.4
	7.6
	 0.132
	
	Tw4=80.6+0.9*21.6=100.0
	72
	34+0.9*32.4=63.2
	8.8
	 0.114
	
	 valor medio 
	0.121
NTU =Cw* R* (1/(hw-ha))prom = 1*21.6*0.121 =2.62 (Cw=1 unidades inglesas)
Grafique resultados en diagrama de la torre con L/G = 1.5, Aprox.= 10.6 °F y NTU = 2.62
Repita el cálculo considerando L/G = 1.0 
Discuta sus resultados
Nota: el NTU se puede obtener directamente del grafico de las curvas de demanda
.-Una central térmica opera con una turbina a gas que usa un combustible de PCI=42,000 kJ/kg y precio de $350/kg.
Estime en cuantos pesos disminuye el costo del kw-hr por gasto en combustible cuando se agrega una central con turbina a vapor que usa los gases de escape de la turbina a gas. Considere aire ambiente a 10°C .
Los gases se enfrían hasta 150°C en la caldera recuperadora, y se estima un rendimiento de conversión energía eléctrica/energía térmica para la central con turbina a vapor de 20%.
Del gráfico turbina a gas con t=10°C se obtiene: Ne = 5.5 MW, mg = 80500 kg/hr = 22.36 kg/s Tg = 480C, 
Qc = 64.000 MJ/hr
Para ciclo con turbina a vapor calor suministrado = Qcv = mgCp*(480 – 150) = 22.36*1*330=7379 KW
La potencia que se puede obtener es Ntv=0.2*7379= 1476 KW
Consumo de combustible mf = Qc /PCI =64.000/42.000 = 1523 kg/hr
Costo combustible = 1523*350=$ 533.050
Ciclo simple costo KW-Hr= 533.050/5500= $ 97
Ciclo combinado costo KW-Hr= (533.050/(5500+1476)=$76.4
Disminución del costo del KW-Hr= 97-76.4=$20.6
. Una central térmica con turbina a vapor tiene un rendimiento de conversión de energía mecánica/ térmica de 35%.La potencia eléctrica generada es de 125MW, con un rendimiento del generador eléctrico del 95%.
Para enfriar el agua del condensador se usa una torre de enfriamiento que opera con un NTU= 0.45
cuando la TBH=22°C.
a) Determine el flujo de aire kg/s que debe circular por la torre, para un rango de enfriamiento del agua de 10°C.
T°C = (T°F-32)/1.8
b) calcule el área de transferencia del condensador si la temperatura de condensación debe ser 6°C superior a la temperatura con que sale el agua de enfriamiento.
Calculo de la potencia mecánica = 125 MW / 0.35 =131.6 MW
Calculo del flujo de calor que se suministra =131.6/0.35=376 MW
Calculo del flujo de calor que se rechaza en el condensador: QR = QA – N=376 - 131.6 =244.3 MW
Flujo de agua de enfriamiento: el diferencial de temperatura del agua de enfriamiento es de 10°C
 mw =244.300 / (4.18*10) =5845 kg/s
Aproximación determinada a partir del grafico torre extrapolando la característica se obtiene:
 Aproximación = 40 °F = 22°C y L/G =7
Temperatura agua saliendo torre= 22+22 =44°C
Temperatura agua entrada torre = 44 + 10 =54°C
Temperatura condensación =54+ 6=60°C
Resultados:
Flujo de aire =L/7=5845/7=835 kg/s
Área de transferencia del condensador con U = 1200 MLDT =10.2
 A =244300/(1200*10.2) =20.000 m2
 
kW
 
33.702
1
12.5
*
293
*
1
*
0.88
95.69
1
RT
 
C
 
η
m
N
1.4
1
1.4
k
1
k
P
1
P
sc
a
C
=
ú
û
ù
ê
ë
é
-
=
ú
û
ù
ê
ë
é
-
=
-
-
&
6.7m
 Z
0.24m
D
 
2m/s
C
 
kg/m
 
1000
ρ
con 
88.85kg/s
D
4
π
C
ρ
m
7.5m
g
 
2
C
D
4)
(Z
*
0.018
1
Z
Δ
1)
(Z
ρ
 
g
P
P
ρ
 
g
P
g
 
2
C
ρ
 
g
P
NPSHD
7.5m
m)
 
2
 
(o
 
1.5
6
ΔNPSH
NPSHR
NPSHD
 
:
Con
T
e
3
w
2
T
e
w
w
2
e
T
oe
w
v
e
w
v
2
e
w
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=
=
=
=
=
=
=
+
-
+
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-
+
+
-
=
ú
û
ù
ê
ë
é
-
+
=
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+
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+
=
&
817m
0.6
10
806.1
H
9.8
*
2
4
0.24
25)
(2Z
*
0.018
1)
10
(Z
1000
*
9.8
10
*
80
H
1)
(Z
1000
*
9.8
101300
Δ
B
H
B
B
5
B
oD
Domo
B
o
=
+
+
=
+
+
+
+
+
=
+
+
+
+
=
+
kW
 
837
 W
836.925
0.85
817
*
88.85
*
9.8
η
H
m
 
g
N
B
B
w
eB
=
=
=
=
&
(
)
(
)
2
TI
T
T
TI
TI
w
w
w
TW
758m
19.6
*
1
14.856
A
19.6
6)
46
(
ln 
140
146
100
-
146
MLDT
rriente)
1(contraco
F
 
MLDT
F
ΔT*
con 
*
ΔT
*
A
*
U
Q
 
calentador
 
el
 
e
 transfier
que
calor 
 
de
 
Flujo
14.856kW
100)
(140
*
4.18
*
88.85
ΔT
C
m
Q
 
agua
 
al
r 
 transferi
a
calor 
 
de
 
Flujo
=
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kg
m
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h
G
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h
s
kg
L
G
mW
Q
con
h
h
G
Q
Hs
ae
as
ae
as
/
036
.
0
96
/
3
.
66
34
3
.
32
/
/
667
5
.
1
/
1000
5
.
1
/
50
:
=
°
=
®
=
+
=
+
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®
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-
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(
)
C
T
T
T
T
C
L
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we
we
ws
we
p
°
=
®
-
=
=
-
=
39
)
27
(
*
18
.
4
*
1000
000
.
50
*
L/g
*
R
*
0.1
h
h
ae
a1
+
=
0.1R
T
T
ws
w1
+
=
0.4R
T
T
ws
w2
+
=
645.2K
T
602.9K
293
1.25
T
R
T
T
η
T
T
T
η
T
T
T
T
2
1.4
0.4
1
1.4
1
1.4
P
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1
SC
1
2S
2
SC
1
2
1
2S
=
=
=
=
+
-
=
=
-
-
-
0.6R
T
T
ws
w3
+
=
0.9R
T
T
ws
w4
+
=
(
)
1.132K
T
345.7K
T
T
1478
T
con
T
T
C
m
33.702
N
N
5
5
4
4
5
4
P
g
TGC
C
=
=
-
=
-
=
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=
&
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
714.5K
293
421.5
T
421.5
1
*
95.69
42000
*
1.79
293
1478
*
1
*
97.48
C
m
PCI
m
T
T
C
m
T
T
1478K
T
C
20
T
:
con
T
T
C
m
PCI
m
T
T
C
m
3
P
a
f
ref
4
P
g
ref
3
4
ref
ref
4
P
g
f
ref
3
P
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=
+
=
=
-
-
=
-
-
=
-
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°
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-
=
+
-
&
&
&
&
&
&
(
)
(
)
808K
324
1132
T
324
1
*
97.48
31.579
T
T
T
T
C
m
31.579
N
6
6
5
6
5
P
g
ETG
=
-
=
=
=
-
-
=
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&
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
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68
808
T
68
97.48
645.2
714.5
95.69
m
T
T
m
T
T
T
T
C
m
T
T
C
m
7
g
2
3
a
7
6
7
6
P
g
2
3
P
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-
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-
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-
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-
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-
&
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)
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)
kW
 
30.901.2
273
150
740
1
*
97.48
T
T
C
m
Q
SC
7
p
g
ATV
=
+
-
=
-
=
&
6.180kW
N
0.2
30.901.2
N
Q
N
do
suministra
Calor 
neta
 
mecánica
 
Potencia
η
MN
MN
ATV
MN
CTV
=
=
=
=
=
5.87MW
kW
5871
6180
*
0.95
N
η
N
MN
GE
eTV
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=
=
=
*
nRT
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1
n
2
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n
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ú
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ë
é
+
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
kg/s
 
5.07
5.93
*
600
 
)
2
0.00285
(
ρ*
*
C
A
m
 
5.93kg/m
659
*
420
10
*
16.4
ρ*
 
600m/s
659
*
420
*
1.3
C*
 
K
659
T
2.3
2
T
 
16.4bara
P
2.3
2
P
 
g
v
3
5
1
*
1
1
1.3/0.3
*
1
=
=
=
=
=
=
=
°
=
ú
û
ù
ê
ë
é
=
=
ú
û
ù
ê
ë
é
=
&
2
3
g
3
5
0
0
1.3/0.3
g
v
m
10
*
2.85
605.8
*
9.67
16.7
A
9.67kg/m
672.2
*
420
10
*
27.3
ρ*
605.8m/s
672.2
*
420
*
1.3
C*
K
672.2
T
2.3
2
T*
 
27.3bara
P
2.3
2
P*
*
RT
*
P
ρ*
*
 
T
 
R
k 
C*
con
16.7kg/s
3.6
60
ρ*
*
C
A
m
-
=
=
=
=
=
=
°
=
ú
û
ù
ê
ë
é
=
=
ú
û
ù
ê
ë
é
=
=
=
=
=
=
&
5.729.kW
2280)
(3410
*
5.07
N
TV
=
-
=
(
)
(
)
kW
 
10.495
210
2280
 
5.07
h
h
m
Q
f
2
v
RC
=
-
=
-
=
&
314kg/s
8
*
4.18
10.495
m
ΔT
*
C
*
m
Q
WR
w
w
WR
RC
=
=
=
3.33kg/s
40.000
*
0.3
40.000
PCI
*
η
N
m
ct
e
f
=
=
=
&
kg/s
 
41.6
420
3140
40.000
*
3.33
*
0.85
h
h
PCI
*
m
*
η
m
w
v
f
cal
v
=
-
=
-
=
&
&
332.8kg/s
41.6
*
8
m
*
RC
m
v
WT
=
=
=
&
&
16
n
16.1
/4
(0.18)
*
π
*
1
*
810
41.6
/4
D
*
π
*
C
*
ρ
m
n
t
2
2
WT
WT
WT
WT
t
=
®
=
=
=
&
a
8.142.155P
0.18
*
2
810
*
1
*
18
0.018
18
*
810
 
*
9.8
8.000.000
2
*
D
ρ
 
C
 
H
f
H
 
ρ
 
g
P
P
2
WT
WT
2
WT
WT
v
I
=
-
+
=
-
+
=
11.038m
9.438
1.6
 Z
9.438m
Z
0.996Z
0.4
)
9.8
*
2
*
0.23
1
0.018
-
(1
 
Z
-0.4
9
)
2g
C
D
Z
f
(2
-
Z
1.6
9
 
2
7
 
2
NPSHR
NPSHD
 
:
con
)
2g
C
D
Z
f
(2
-
Z
1.6
g
ρ
P
P
g
ρ
P
2g
C
g
ρ
P
NPSHD
)
2g
C
D
Z
f
(2
2g
C
g
ρ
P
Z
1.6
g
ρ
P
Δ
B
B
0.23m
D
1
*
/4)
(D
*
π
*
1000
41.6
C
*
A
*
ρ
m
ref
2
2
2
w
sat
0
w
sat
2
1
w
1
2
2
1
w
1
w
0
01
1.
0
2
w
w
w
w
=
+
=
=
+
-
=
+
=
=
+
+
=
+
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+
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+
+
+
-
=
-
+
=
+
+
+
=
+
+
®
+
=
=
®
=
=
=
&
 
 
 
283.4kg/s
m
266.7
16.7
*
16
m
 
16.7kg/s
03
*
10
*
40
10
*
200
m
 
0.3
40.000
*
m
10
*
200
η
g
a
6
6
f
f
6
CT
=
=
=
=
=
=
=
&
&
&
&
mmcw
 
21
201Pa
0.82)
(1.23
*
50
*
9.8
ΔP
0.82
433
*
287
101325
ρ
C
160
2
40)
(180
180
T
1.23
288
*
287
101325
ρ
 
)
ρ
(
ρ
*
50
*
9.8
ΔP
mch
gch
mch
a
gch
a
mch
=
=
-
=
=
=
°
=
-
+
=
=
=
-
=
m
mmcw
s
m
m
g
g
230
78
.
0
*
8
.
9
8
.
9
*
179
ρ
*
g
21
200mmcw
ρ
*
g
P
P
H
/
363
78
.
0
283
Q
 
0.78
273)
(180
*
287
101325
 
B
H
B
g
g
e
s
vti
3
g
g
svti
vti
evti
»
=
-
=
-
=
=
=
=
=
+
=
=
+
r
r
&
798kW
0.8
230
*
363
*
0.78
*
9.8
η
H
*
Q
*
ρ
*
g
N
v
vti
g
g
v
=
=
=
(
)
(
)
[
]
(
)
(
)
[
]
/s
m
 
0.169
Q
kg/s
 
169
m
*
1.06
m
m
m
 
159.9kg/s
m
0.85
40.000
*
16.7
2861
3470
420
-
3380
*
m
PCI
*
m
h
h
h
h
*
m
η
3
w
v
p
v
w
v
v
f
2
3
we
1
v
cald
=
=
=
+
=
=
=
-
+
=
-
+
-
=
&
&
&
&
&
a
&
&
&
m
 
0.268
D
0.169
4
D
*
π
3
4
D
*
π
*
C
Q
2
2
w
=
=
=
=
7.22m
h
9.8
*
2
9
 
0.268
h
0.018
h
1
8
2
6
NPSHD
2)
 
a
 
(1.5
NPSHR
NPSHD
g
*
2
C
D
h
f
h
1
NPSHD
Δ
B
B
2
01
1
0
=
®
-
+
=
=
+
=
+
=
-
+
=
+
=
m
 
1031.2
9.8
*
2
*
0.268
9
*
7.22)
*
2
(21
0.018
20
1000
*
9.8
101325
10
*
100
H
Δ
Z
Z
ρ
*
g
P
P
H
Δ
B
H
B
5
b
02
0
2
w
0
2
b
02
2
b
0
=
+
+
+
-
=
+
-
+
-
=
®
+
=
+
kW
 
2009
0.85
1031.2
*
0.169
*
1000
*
9.8
η
H
*
Q
*
ρ
*
g
N
b
b
w
w
b
=
=
=
2
T
T
cond
2
cond
m
003
.
33
7.61
*
1.5
376.724
A
MLDT
*
A
*
U
Q
K 
1500W/m
6.000
2.000
6.000
*
2.000
U
7.61
28
33
22
33
ln
22
28
MLDT
=
=
=
=
+
»
=
ú
û
ù
ê
ë
é
-
-
-
=
(
)
(
)
14.645kg/s
m
22
28
*
4.18
*
m
T
T
*
C
*
m
Q
ref
ref
re
rs
p
ref
cond
=
®
-
=
-
=
53.46
r
95.69kg/s
330
31579
W
N
m
W
m
N
 
aire
 
330kJ/kg
 W
:
con
1.79kg/s
42.000
*
0.42
31579
m
PCI
m
N
0.42
η
31.579kW
0.95
kW
10
*
 
30
η
N
N
af
ETG
a
a
ETG
f
f
ETG
TG
3
GE
elec
ETG
=
®
=
=
=
®
=
=
=
=
=
=
®
=
=
=
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&
&
&
*
o
o
1
n
n
nRT
C*
 
T
1
n
2
T*
 
P
1
n
2
P*
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
m/s
 
634
672.2
*
460
*
1.3
C*
 
672.2
273)
(500
*
1
1.3
2
T*
Bar 
 
54.6
 
100
*
1
1.3
2
P*
1
1.3
1.3
=
=
=
+
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
2
gt
5
*
v
*
*
gt
*
*
v
0.0142m
634
*
17.7
159.9
A
17.7
672.2
*
460
10
*
54.6
T
*
R
P
ρ
A
*
C
*
ρ
m
=
=
=
=
=
=
a
&
80.5kg/s
0.0142
*
626
*
9.06
A
*
C
*
ρ
m
9.06
655
*
460
10
*
27.3
ρ
A
*
C
*
ρ
m
m/s
 
626
655
*
460
*
1.3
C*
K 
655
273)
(480
*
1
1.3
2
T*
Bar 
 
27.3
 
50
*
1
1.3
2
P*
gt
*
cp
*
vcp
5
*
cp
gt
*
cp
*
vcp
1
1.3
1.3
=
=
=
=
=
=
=
=
°
=
+
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
&
&
144.5kg/s
136
8.5
m
m
m
 
gases
 
de
 
Flujo
136kg/s
8.5
*
16
m
*
RAC
m
 
aire
 
de
 
Flujo
kg/s
 
8.5
kJ/kg
 
42000
*
0.35
kW
10
*
125
PCI
*
η
neta
 
Potencia
m
 
e
combustibl
 
de
 
Flujo
a
f
g
f
a
3
f
=
+
=
+
=
=
=
=
=
=
=
&
&
&
&
&
&
(
)
(
)
w
ve
w
ve
we
ws
w
w
vs
ve
ve
m
0.08
m
100
140
*
4.18
*
m
600)
(2700
m
)
T
(T
C
*
m
h
h
m
&
&
&
&
&
&
=
®
-
=
-
-
=
-
(
)
(
)
7.1kg/s
m
88.85kg/s
m
0.88
42000
*
8.5
2700
3500
0.92
600)
(3400
m
PCI
*
m
h
h
*
)
m
m
(
)
h
(h
m
η
ve
w
w
f
VRE
VRS
ve
w
WE
VSC
w
cald
=
=
=
-
+
-
=
-
-
+
-
=
&
&
&
&
&
&
&
kW
 
61.1
.w
 
61.114
0.82
37.6
*
136
*
9.8
η
H
*
m
*
g
N
37.6
9.8
*
2
100
32.5
H
32.5m
1.23
*
g
40
*
g
ρ
*
g
P
P
10m/s
C
1.23kg/m
15)
(273
*
287
101300
ρ
:
con
g
*
2
C
ρ
*
g
P
P
H
B
H
B
v
vtf
a
eVTF
vtf
a
o
s
s
3
a
2
s
a
o
s
vtf
s
vtf
o
=
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=
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+
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-
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=
+
=
+
-
=
=
+
&
(
)
(
)
(
)
(
)
kW
 
69.4
.w
 
69.423
0.82
40.2
*
144.5
*
9.8
η
H
*
m
*
g
N
 
38.1m
H
 
40.2m
0.815
*
g
(-55))
-
(-22.2
*
g
ρ
*
g
P
P
 
 
22.2m.c.w
218Pa
P
 
55m.c.w
P
 
Pa
 
218
0.86)
60(1.23
*
9.8
ρ
ρ
H
*
g
ΔP
0.86kg/m
136)
(273
*
287
101300
ρ
C
C
0.815kg/m
160)
(273
*
287
101300
ρ
:
con
g
*
2
C
C
ρ
*
g
P
P
H
B
H
B
C
136
60
*
08
160
160
0.5
T
T
0.5
T
v
VTI
a
eVTI
VTI
VTI
e
s
sman
eman
mch
a
ch
m
3
mch
e
s
3
VTI
2
e
2
s
VTI
e
s
VTI
s
VTI
e
sch
ech
mch
=
=
=
=
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-
-
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-
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-
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-
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-
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=
+
=
=
=
+
=
-
+
-
=
=
+
°
=
-
+
=
+
=
&