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N.° 11. Noviembre, 1926. D Y N A 3 j08, modelos, materiales oprimeras materias especiales, prepa- racien tecnica pars la ejecuciOn, y ciertas operaciones (lavado, time, tal vez cardado o peinado, ciertos aprestos etc.) que las Escuelas, Laboratorios, y el Patronato Industrial, pudieran aponar. Naluralmente que hay que organizar Ia exportaciOn y yenta en el extranjero. Como se trata de generos finos especialfsimos, sin competencia en calidad, coritando ademas, en Espafta si precis() fuera, con excelentes artistas pars los dibujos, no ha de ser cosa diffcil, abrir mercado, dada Ia amplitud enorme del mercado mundial. De todos modos bueno es contar al principio con alguna rebaja de precios sobre los que se consideraran pro- cedentes y con ciertos gastos de propaganda e implantaciOn de yentas en el extranjero. CuestiOn en que los dos Patronatos ha- bian de unirse e it de acuedo. Las organizaciones consulares deberian apoyar la organizaciOn y funcionamienlo con todos los medios a su alcance. El establecimiento de la Red Electrica Nacional, que es bajo Lantos aspectos uno de los mas urgentes y faciles problemas econOmico-industriales de is Peninsula (y de que, Dios mediante me he de ocupar en estas paginas), facilitaria enormemente el establecimiento de estas industries y sobre todo el que pudieran Iomar el simpatico y tradicional caracter domestico. La segunda parte de mi propuesta consiste en la organiza- ciOn de la vents de los sobrantes de nuestra producciOn bruta de lanas. Lo unire al articulito sobre la (Mesta,. Haremos aquf, punto final por hoy, diciendo unicamente que la misma orga- nizaciOn general que se tree pars la vents de los tejidos finos en el extranjero. podria quizas emplearse en vender tambien es- los sobrantes. Ahora se venden, pero ya dije que se vendian mal. Seguire otro dia. 000 La energia termica y la energia hidraulica Por D. JOSE RICARDO DE ZUBIRIA, Ingeniero Industrial En los articulos anteriores publicados en esta Re- vista bajo el mismo titulo general, aludia a los pro- cesos de regeneraciOn y de recalentamientos inter- medios, como perfeccionamientos que han influido de una manera marcadamente favorable en el ren- dimiento termico de las modernas grandes centra- les a vapor con turbinas. En el presente articulo me propongo dar una idea de los fundamentos de esos dos procesos, y hater notar algunas consecuencias que interesan al indus- trial y al capitalista, a los que, como ya lo he dicho, dedico preferentemente estos trabajos. No he de usar tampoco en este articulo de formu- las matematicas, ni he de servirme en el de los dia- gramas entropicos que emplea la termodinamica clasica para explicar estos procesos, procurando mostrar sin recurrir a ellos las lineas generales de los procesos en cuestion en la medida que basta pa- ra mi presente objeto. Con ello y con la indicaci6n de los resultados al- canzados y algunas de las consecuencias que mues- tran la preferencia que en general debe darse, en las grandes centrales termicas, al empleo de turbi- nas a vapor, queda llenado el objeto de este articu- lo. Como se sabe, los elementos esenciales de una central termica a vapor con turbinas son: calderas a vapor, turbinas, condensation y bombas de ali- mentacion. Y el ciclo normal seguido hasta ahora es; calentamiento del agua, vaporization y recalen- tamiento del vapor, que tiene lugar en la caldera o en los economizadores y la caldera; fase de traba- jo en expansion adiabatica (entre paredes imper- meables al calor) hasta la presiOn del condensador que tiene lugar en la turbina; y compresion hasta la presion de la caldera, que se efectim con las born- bas de alimentation. A este ciclo se acostumbra a llamarlo ciclo de Clausius o ciclo de Rankine. En lo que sigue lo Ila- mare, ciclo de Rankine. Teoricamente es el ciclo de Carnot el de mayor rendimiento termico entre todos los ciclos reversi- bles que evolucionan entre las mismas temperatu- ras extremas, o mas exsactamente, es el ciclo cu- yo rendimiento termico no puede ser superado por ningim otro ciclo reversible evolucionando entre ias mismas temperaturas extremas; por lo que is tendencia en los ciclos practicos ha sido el acercar- se lo mas posible al ciclo de Carnot, y, dadas las di- ficultades practicas de ejecuciOn de este, .el acer- carse al rendimiento optimo del ciclo de Rankine que, en defecto de aquel, se ha considerado en mu- cho tiempo como proporcionando el limite supe- rior de eficacia entre los ciclos que se pueden se- guir en la practica industrial. En toda central a vapor, la totalidad del calor en juego por encima de la temperatura del ambiente procede del combustible quemado en la caldera, pero ese calor penetra normalmente en el agua en la caldera, o en los economizadores y la caldera, en tres periodos; calentamiento del agua, vaporiza- ciOn de la misma y recalentamiento del vapor, yen- dose en el ciclo de Rankine en pura perdida al con- densador todo el calor de cambio de estado (vapo- rizacion) a la temperatura del condensador. Ahora biers, esta perdida es de la mayor impor- tancia en el ciclo practico de Rankine, y viene Ia idea de recoger, si es posible, ese calor o parte de el e introducirlo de nuevo en el ciclo, descargando de esa parte el trabajo de la caldera y del economi- zador y ahorrar al mismo tiempo, el combustible necesario para proporcionar un mimero igual de calorias. La parte del ciclo donde se aplica ese calor es en el calentamiento del agua de alimentaciOn, pues no se pretende aplicarle en la vaporizaciOn y aun menos en el recalentamiento. Y aun aplicado el calor de vaporization en el ca- lcntamiento previo del agua, tampoco puede em- plearse la totalidad de ese calor que seria excesivo para ese solo fin; ni aun la parte que se utilice puede cogerse tomando el vapor a la temperatura del con- densador, pues no habria salto de calor necesario pa- ra la transmisiOn, sino que el vapor que se va a con- densar para calentar el agua de alimentation, hay

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Análisis del uso industrial de la energía térmica e hidraúlica en 1926

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N.° 11. Noviembre, 1926. D Y N A 3

j08, modelos, materiales oprimeras materias especiales, prepa-racien tecnica pars la ejecuciOn, y ciertas operaciones (lavado, time, tal vez cardado o peinado, ciertos aprestos etc.) que las Escuelas, Laboratorios, y el Patronato Industrial, pudieran aponar.

Naluralmente que hay que organizar Ia exportaciOn y yenta en el extranjero. Como se trata de generos finos especialfsimos, sin competencia en calidad, coritando ademas, en Espafta si precis() fuera, con excelentes artistas pars los dibujos, no ha de ser cosa diffcil, abrir mercado, dada Ia amplitud enorme del mercado mundial. De todos modos bueno es contar al principio con alguna rebaja de precios sobre los que se consideraran pro-cedentes y con ciertos gastos de propaganda e implantaciOn de yentas en el extranjero. CuestiOn en que los dos Patronatos ha-bian de unirse e it de acuedo. Las organizaciones consulares deberian apoyar la organizaciOn y funcionamienlo con todos los medios a su alcance.

El establecimiento de la Red Electrica Nacional, que es bajo Lantos aspectos uno de los mas urgentes y faciles problemas econOmico-industriales de is Peninsula (y de que, Dios mediante me he de ocupar en estas paginas), facilitaria enormemente el establecimiento de estas industries y sobre todo el que pudieran Iomar el simpatico y tradicional caracter domestico.

La segunda parte de mi propuesta consiste en la organiza-ciOn de la vents de los sobrantes de nuestra producciOn bruta de lanas. Lo unire al articulito sobre la (Mesta,. Haremos aquf, punto final por hoy, diciendo unicamente que la misma orga-nizaciOn general que se tree pars la vents de los tejidos finos en el extranjero. podria quizas emplearse en vender tambien es-los sobrantes. Ahora se venden, pero ya dije que se vendian mal. Seguire otro dia.

000

La energia termica y la energia hidraulica

Por D. JOSE RICARDO DE ZUBIRIA,

Ingeniero Industrial

En los articulos anteriores publicados en esta Re- vista bajo el mismo titulo general, aludia a los pro-cesos de regeneraciOn y de recalentamientos inter-medios, como perfeccionamientos que han influido de una manera marcadamente favorable en el ren-dimiento termico de las modernas grandes centra-les a vapor con turbinas.

En el presente articulo me propongo dar una idea de los fundamentos de esos dos procesos, y hater notar algunas consecuencias que interesan al indus-trial y al capitalista, a los que, como ya lo he dicho, dedico preferentemente estos trabajos.

No he de usar tampoco en este articulo de formu-las matematicas, ni he de servirme en el de los dia-gramas entropicos que emplea la termodinamica clasica para explicar estos procesos, procurando mostrar sin recurrir a ellos las lineas generales de los procesos en cuestion en la medida que basta pa-ra mi presente objeto.

Con ello y con la indicaci6n de los resultados al-canzados y algunas de las consecuencias que mues-tran la preferencia que en general debe darse, en las grandes centrales termicas, al empleo de turbi-

nas a vapor, queda llenado el objeto de este articu-lo.

Como se sabe, los elementos esenciales de una central termica a vapor con turbinas son: calderas a vapor, turbinas, condensation y bombas de ali-mentacion. Y el ciclo normal seguido hasta ahora es; calentamiento del agua, vaporization y recalen-tamiento del vapor, que tiene lugar en la caldera o en los economizadores y la caldera; fase de traba-jo en expansion adiabatica (entre paredes imper-meables al calor) hasta la presiOn del condensador que tiene lugar en la turbina; y compresion hasta la presion de la caldera, que se efectim con las born- bas de alimentation.

A este ciclo se acostumbra a llamarlo ciclo de Clausius o ciclo de Rankine. En lo que sigue lo Ila-mare, ciclo de Rankine.

Teoricamente es el ciclo de Carnot el de mayor rendimiento termico entre todos los ciclos reversi-bles que evolucionan entre las mismas temperatu-ras extremas, o mas exsactamente, es el ciclo cu- yo rendimiento termico no puede ser superado por ningim otro ciclo reversible evolucionando entre ias mismas temperaturas extremas; por lo que is tendencia en los ciclos practicos ha sido el acercar-se lo mas posible al ciclo de Carnot, y, dadas las di-ficultades practicas de ejecuciOn de este, .el acer-carse al rendimiento optimo del ciclo de Rankine que, en defecto de aquel, se ha considerado en mu-cho tiempo como proporcionando el limite supe-rior de eficacia entre los ciclos que se pueden se-guir en la practica industrial.

En toda central a vapor, la totalidad del calor en juego por encima de la temperatura del ambiente procede del combustible quemado en la caldera, pero ese calor penetra normalmente en el agua en la caldera, o en los economizadores y la caldera, en tres periodos; calentamiento del agua, vaporiza-ciOn de la misma y recalentamiento del vapor, yen- dose en el ciclo de Rankine en pura perdida al con-densador todo el calor de cambio de estado (vapo-rizacion) a la temperatura del condensador.

Ahora biers, esta perdida es de la mayor impor-tancia en el ciclo practico de Rankine, y viene Ia idea de recoger, si es posible, ese calor o parte de el e introducirlo de nuevo en el ciclo, descargando de esa parte el trabajo de la caldera y del economi-zador y ahorrar al mismo tiempo, el combustible necesario para proporcionar un mimero igual de calorias.

La parte del ciclo donde se aplica ese calor es en el calentamiento del agua de alimentaciOn, pues no se pretende aplicarle en la vaporizaciOn y aun menos en el recalentamiento.

Y aun aplicado el calor de vaporization en el ca-lcntamiento previo del agua, tampoco puede em-plearse la totalidad de ese calor que seria excesivo para ese solo fin; ni aun la parte que se utilice puede cogerse tomando el vapor a la temperatura del con-densador, pues no habria salto de calor necesario pa-ra la transmisiOn, sino que el vapor que se va a con-densar para calentar el agua de alimentation, hay

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que tomarlo a una temperatura superior, cuando aun es susceptible de rendir trabajo en la turbina.

Pero consiguiendo con ello transmitir al agua que alimenta a la caldera el calor de vaporization de una parte del vapor que evoluciona en el ciclo (la parte que constituye la toma o tomas) y como el exceso de calor en esas tomas sobre el calor de va-porizacion, exceso que aun hubiera podido trans-formarse en trabajo en la turbina, no se pierde el agua de alimentation, se gana en definitiva el calor de vaporization del vapor de las tomas que, puesto que tambien entra de nuevo en el ciclo con hubiera ido en pura perdida al condensador de ha-ber evolucinado la totalidad del fluido segim el ci-ao de Rankine.

El resultado practico es que para el mismo tra-bajo desarrollado en la turbina, se necesita en de-finitiva introducir menos calor en la caldera y eco-nomizador, y que debe poderse ahorrar una canti-dad de combustible equivalente a esa disminuciOn del calor in troducido.

Pero se observa, que para obtener en la caldera las fases de vaporization del agua y recalenta-miento del vapor con un buen aprovechamiento de los materiales, se precisa que los productos de la combustion tengan todavia al salir de la caldera, una temperatura elevada, mucho mas que la sufi-ciente para el tiro de la chimenea.

El calor que representa esta diferencia de tempe-ratura debe aprovecharse, y la norma hasta ahora ha sido utilizar ese calor en economizadores en los que se calienta el agua de alimentation que despues va a seguir en la caldera propiamente dicha, las fa-ses de vaporizaciOn del agua y recalentamiento del

vapor. Si esa fase primera del cakntamiento del agua

o la mayor parte de esa fase se hate por el proce-so de regeneration, queda notablemente disminui-da y aun suprimida la aplicaciem a ese fin, el calor utilizable de los productos de la combustion que salen de la caldera, y debe buscarsele otra aplicaciOn, si en realidad ha de obtenerse con el proceso de re-generacion un ahorro de combustible que es el fin fundamentalmente perseguido.

En el caso de combustion por carbon pulveriza-do, puede darse a ese calor, por lo menos tres apli-caciones Allies a la central. Puede utilizarse parte de ese calor en la propia caldera calentando el aire de la combustion, poniendo calentadores de aire en vez de los economizadores o calentadores de agua. Puede tambien emplearse ese calor e parte de el en secar el carbon que se tritura y muele. En el caso de aplicrase al mismo tiempo el proceso de recalentamientos intermedios, del que despues me oeupare, puede tambien aplicarse parte de ese ca-lor al recalentamiento del vapor en los escalones d-i baja presion.

Por tanto, en el caso de combustion por carbon pulverizado, el calor de los productos de la com-bustion que se desvia de los economizadores o ca-lentadores de agua, tendra en general aplicacion en el mismo ciclo y en operaciones necesarias a la cen-tral (como secado del carbon), operation esta

ma que gasta un carbon suplementario que tam-bien va a cargo del KWH. producido, no debiendo temerse el que quede sin utilization el calor que se desvia de los economizadores, por lo que el proce-so de regenercion proporcionara en definitiva una economia de combustible, y por consiguiente un ahorro en pesetas por ese concepto, aparte de otras ventajas que indirectamente proporciona este pro-ceso.

El nombre "proceso de regeneration" parece adecuado porque, como se ha . visto, consiste en esencia, en recoger, haciendo util al sistema, en re-generar, una parte del calor que en el proceso has-ta ahora corriente, ciclo de Rankine, se iba en pura perdida al medio ambiente con el agua del conden-sador. El proceso de regeneration es, en cierto mo-do, una ampliacion rational de la ideal empleada en las turbinas a contra presion y. de toma de va-por, con la diferencia que, en vez de aplicar el va-por de contra presion o de las tomas de vapor a la colefaccion corriente o para useks industriales de calefaccion, se emplea, con la limitation impuesta por las propiedades del vapor, en el ciclo para la production de fuerza en calentar el agua de alimen-tocion.

Partiendo de consideracion•s de mayor genera-lidad, se han imaginado diversas soluciones para llevar a cabo el proceso de regeneration. Asi por ejemplo se ha imaginado dividir la turbina en va-rias carcasas e intercalar entre cada dos de ellas un calentador de agua en los cuales iria calentandose escalonadamente el agua de condensaciOn con todo el vapor de trabajo. De esta manera nos acer-clxiamos lo mas posible al ciclo con proceso ideal de regeneraci6n. Pero, aun con•entandose con tres o cuatro divisiones y eligiendo saltos de tempera-tura considerables , entre el vapor y el agua de con-densaciOn, serfan muy grandes las dificultades tec-nicas y practicas, porque el vapor resultaria muy burned° y la turbina de dimensiones relativas es d. geradas, aparte de las perdidas inevitables de pre-sion y calor que se originarian. Por lo que los proce-dimientos •mpleados hasta ahora en la ejecuciOn practica del proceso de regeneration consisten, co-mo se ha indicado, en it calentando el agua de con-densacion en aparatos sucesivos que aprovenen el calor cedido por el vapor sustraido de una o varias partes de la turbina.

La diferencia esencial respecto a la •otra solu-tion citada consiste en que imicamente se varia en la turbina la cantidad del vapor de trabajo, pero no sn estado y en que el vapor de toma se condensa completamente.

De esta manera, el grado de humedad a que lle-ga el vapor a la parte de baja presi6n de la turbina,

el mismo que en el ciclo de Rankine, no produ-ciendose perdidas importantes de presion y calor, resultando, ademas, mucho mas sencillo el conjun-to de la instalacion.

Aplicando el proceso de regeneraci6n se puede elevar notablemente el rendimiento termico de una instalacion de turbinas de condensacion a tempe-raturas y presiones medias, dependiendo el mejora-miento, del numero de tomas de vapor y de calen-1

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tadores de agua, asi como de las presiones con que sl verifican las derivaciories de vapor. Los calculos hechos en diversos casos demues-

tran que puede obtenerse para presiones medias, mejoras del 4 al 10 por 100 segan el nnmero de to-

diante vapor tornado, de la turbina principal, se puede - instalar tambien una turbina adicional espe-cial para calentarniento, la cual puede construir-se como turbina de contra presion y de toma, con uno o mas puntos de derivacion, turbina que sirve

Fig_ 1_

DisposiciOn esquen-i6fica de una insfalaciOn a gran presiOn con recalentamiento intermedio del vapor y triple , calentamiento previo del agua de alimentaciOn mediante vapor de toma.

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1, 2 y 5.— Caldera. 2 y 5.—Recalentadores.

3.- EscalOn de alta presi6n de la turbina. 7, 8 y 9.—Escalones de media presiOn con tomas de vapor.

10.—EscalOn de baja presiOn. 11.—Condensador. 12.—Bomba de extraction del agua condensada. 13.—DepOsito de agua condensada. 14.—Turbine para el accionamiento de las bombas. 15.— Bomba de alimenlaciOn.

17, 18 y 19.—Caleniadores de agua con el vapor de las tomes.

mas de vapor, cuyo niimero se limita por razones madicas. Tratandose de pequelias potencias es con-veniente establecer una cola toma, mientras que,

grandes potencias se empl .ean hasta cuatro de-rivaciones. La ganancia maxima teorica se obtendria, natu-

rdlmente, con tomas y calentamientos del agua de una manera progresiva constants, empleando infl-alias tomas de vapor, lo que, evidentemente, no es posible hater, debiendose contentar con una solu-tion mas modesta. La toma de vapor de la turbina principal ofrece,

para la turbina, la ventaja de que, para una poten-cia total dada, disminuye la potencia de la parte de baja presion a expensas de la de alta, elevandose la cantidad de vapor que pasa por la parte de alta presion, resultando mayor la section de trabajo y la longitud de los alabes, lo que influye favorable-mente en su rendimiento, mientras que a la vez queda disminuida la cantidad de vapor de la parte de baja presion y con ella la perdida de salida me-jorandose el rendimiento de la parte de baja pre-siOn. En vez de calentar el agua de alimentation me-

a la vez para suministrar la energia para el servi-cio interior de la central.

La primera solution es un porn superior a la se-gunda, porque la turbina principal tendril tin ren-dimiento mejor que con turbina auxiliar de calen-tamiento, debido, como ya se ha dicho, a que la section de la parte de alta presiOn es mas amplia y a la menor perdida de salida de la parte de baja. Pero, en cambio, empleandose el vapor de la tur-bina principal para el calentamiento, se acumulan gran cantidad de tuberias, dispositivos de cierre y recipientes, estableciendose el calentamiento cerca de los condensadores, porque de lo contrario re- sultan tuberias de gran longitud que, con sus per-didas cons. iguientes de presiOn y calor, disrninuyen las economies obtenibles.

Por lo tanto es preferible el segundo procedi-miento cuando se trata de instalacioens a base de grandes unidades, pudiendose colocar la turbina auxiliar completamente independiente de la prin-cipal.

Esta disposiciOn, aparte de una mayor facilidad para la revision, ofrece la ventaja de que se dis-pone para las necesidades de la central de iina tur-bina pequelia de servicio, y la puesta en marcha de

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la central se hace mas sencilla que debiendo empe-zar por poner en marcha la turbina principal.

La solution de turbina independiente ofrece, ademas, la ventaja de que las temperaturas del va-por de toma y del agua condensada son indepen-dientes de las variaciones de la carga de Ia turbina principal y pueden, por tanto, regularse con mas facilidad que en el caso cuando dichas temperatu-ras dependen de la carga, como ocurre en el primer caso, aun cuando esto no quiere decir que la pri-mera solution sea defectuosa, pues tambien con ella queda resuelta satisfactoriamente Ia cuestion de regeneraciOn, y a ella debera recurrirse proba-blemente si se emplean presiones muy elevadas, por-que en ese caso pudiera ser fundamental para tur-binas de un solo cuerpo aprovechar del aumento relativo de la section de la parte de alta presion y disminucion de la de baja que se ha sefialado tiene lugar con el proceso de regeneration.

A pesar de lo expuesto y teniendo solo en cuen-ta la cuestion del consumo de combustible debe observarse, como ya se ha dicho al principio, que solamente sera real y efectiva la economia en com-bustible que proporciona el proceso de regenera-cion, si se chi una aplicaciOn adecuada al exceso de calor de los gases que van a la chimenea que, has-ta ahora, se empleaba, en general, en calentar el agua de alimentation por medio de los llamados economizadores, cuya importancia quedara dismi-nuida, y en muchos casos serail suprimidos por completo al emplear el proceso de regeneraciOn.

Por otra parte, por la realidad de los hechos, pue-de afirmarse que el proceso de regeneraciOn ha en-trado definitivamente en la practica y que ya no se discuten sus ventajas .

El segundo procedimiento a que se ha hecho mention para mejorar el ciclo de trabajo, es el de recalentamientos intermedios del vapor.

En este proceso se recalienta la totalidad del va-por a presiOn constante despues de haber efectua-do una parte del trabajo en una carcasa de Ia tur-bina y vuelve a ser conducido a otra carcasa para continuar trabajando, operation que se puede efec-tuar una o varias yeces.

En Europa existen opiniones divergentes sobre el valor practico de este procedimiento que exige, en todos los casos, maquinas y calderas mucho mas complicadas.

El origen de la aplicacion de este proceso debe buscarse en la maquina a vapor de piston en la que se observo, que el vapor llegaba demasiado Mimed° al cilindro de baja, lo que indujo a hacerlo pasar, a la salida del cilindro de alta, por un recaTenta-dor y de la salida de este al cilindro de baja.

Esta misnia particularidad que tiende, en cierto modo, a resolver dificultades practicas de funciona-miento de la maquina, puede bastar para hater ne-cesario en determinados casos (muy altas presio-nes iniciales) en las turbinas a vapor, el recalenta-rniento intermedio entre escalones de una turbi-na o al paso del vapor de una turbina de alta a otra de baja, pero la cuestion puede examinarse bajo

otro aspecto que mas directamente se relacio con los principios de la termodinamica clftsica,

Esta ensefia que el rendimiento termico de un do es tanto mayor, cuanto mayor es la diferen entre las temperaturas absolutas entre las que e luciona un fluido y menor la inferior, y que, pa to que esta Ultima no puede bajarse en definit de un cierto limite, la temperatura del medio biente, debe recurrirse a aumentar tanto como posible la temperatura superior.

No se cita la presion y, puesto que para el aum to de la presion se encontraban dificultades de co truccion superiores a las que se presentaban p el aumento de la temperatura, era natural de in temperatura y quedarse a una presiOn infeui ea decir, llegar al vapor recalentado en vez de al por saturado.

Pero tambien la resistencia de materiales y cultades de construction presentan limitaciones aumento de temperatura, por lo que no se pasa un cierto recalentamiento en los recalentadore al lanzar el vapor a la turbina.

Sin embargo el vapor, al expansionarse cedi do trabajo, se enfria y humedece. Parece, por tar rational volverlo a recalentar en cualquier parte su expansion hasta la limitation que impongan resistencias de lob materiales, puesto que no se bla de presiones, y por consiguiente, en princii el recalentamiento debe ser ntil a cualquier prey y, por tanto, en cualquier escalOn de la turbina que se efectue, quedando favorecida esta manera proceder cuanto que las limitaciones por resist cia de los materiales serail menores a medida el vapor se expansiona, es decir, a medida que presiones vayan siendo mas bajas.

El proceso de recalentamientos intermedios siste, pues, en recalentar de nuevo todo el vapor( evoluciona en serie en una o varias turbinas tom ciolo en uno o varios escalones en su proceso de pansiOn.

Tanto el proceso de regeneracion como el de calentamientos intermedios, pueden emplearse paradamente o conjuntamente pero, siendo de a

facil •jecucion practica el primero que el segun aquel es mas aplicado, empleandose los dos en1 cunstancias especiales, por ejemplo, con muy gr des presiones iniciales.

Por otra parte, el camino fundamental segu para el aumento del rendimiento termico y ecu mico, ha sido it elevando progresivamente las p siones iniciales; de las presiones de 6 atmosfe muy usadas hace algunos afios, se paso a la de hoy todavia usada, y de esta a las de 18 y 24 corrientes en las grandes centrales.

Mas modernamente se usan las de 30 y 40, mosferas. Hoy se ensayan las de 80 y 100 atm feras, y por Ultimo la de 224 atmosferas o del p to critico del vapor de agua.

Pero a medida que se vayan elevando las prei nes, los procesos de regeneraciOn y recalentami tos intermedios iran siendo, no solamente con nientes para obtener un mejor rendimiento ten co, sino necesarios para el funcionamiento del

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expansion del vapor produciendo trabajo partien-turbinas, por los fenomenos que se derivan de la do de muy altas presiones. Las tres ideas fundamentales en el mejoramien-

to de los ciclos termicos a vapor y para el mejora-miento del rendimiento economic° han sido pues; ailment() de la presiOn initial, tomas intermedias de vapor para el calentamiento del agua de alimen-

o proceso de regeneration, y proceso de re-calentamientos intermedios del vapor. En la figura 2 se hallan indicados los consumos

de calor por KWH, tratandose de vapor con presio-Pes iniciales de 50 a 100 atmosferas, con un solo recalentamiento intermedio y varias tomas.

Este resultado, al que puede llegarse, es de la mayor importancia, pero observese que no se nece-sita llegar al mismo rendimiento t_ermico para que la rentabilidad, que es lo que en definitiva intere-sa, sea en general mas favorable con turbinas a va por que con motores Diesel, por lo menos en las grandes centrales, porque el precio de costo del KWH. no depende solo de las calorias consumidas, sino del valor de estas calorias y de los demas gas-tos, entre los cuales, como muy principales estan el interes y la amortization del capital, gastos estos Altimos que serail mayores para una instalacion de motores Diesel que para una equivalente de tur-binas a vapor, siempre que se pase de una cierta

Fig_ 2_

Consumo de calor por k. w. h. meclido en carbon, esdecir, incluyendo el consumo de las bombas de alimentaciOn, de las moquinas auxiliares de la condensaciOn y las perdidas en las calderas.

10 20 10 la 50 60 70 80 10 100

36

.7z

28

24

20 to

0 0 a)

L.

a)

E 0 0 0

I.-Sin recalentamiento intermedio. 1.-Con recalentamiento intermedio 1.-Con recalentamiento intermedio

y Loma de vapor. 1.-Economfa en 0/0 sin recalenta-

miento intermedio ni loma de vapor escalonado.

1-Economia en 0/o con recalenta-miento intermedio y Loma de vapor.

1.-El motor Diesel consume 2650 k. cal. / k. w. h.

7.-Consumo factible en turbinas a vapor 2643 k. cal / k. w. h.

3600

3500

3400

,d 3300

3200

0 o. 3100 0

O

3000

.0 • 2900

2800 0

2700

2600

2500

Las curvas muestran, por ejemplo, que con va-por a 100 atmosferas y 400°. C., recalentamiento intermedio del vapor y calentamiento previo del agua de condensation por medio de vapor de to- ma, el consumo de calor por KWH. es de unas /744 calorias. Si se dispone de calderas con meche-ros modernos de carbon pulverizado y teniendo en cuenta que en las turbinas pueden obtenerse aun algoas vetajas, se podra llegar a un consumo de calor por bajo de 2.650 calorias por KWH. es de-cir, a una cantidad igual al consumo de calor de los motores Diesel. Ese consumo de 2.650 calorias representa 380

gramos de carbon de 7.000 calorias el kilo.

potencia de la central, y por consiguiente en las grandes centrales.

Pero, aun limitandose al consumo de calorias, observese que las calorias consumidas en las turbi-a vapor pueden obtenerse de cualquier clase de combustible, mientras que las consumidas en los motores Diesel proceden de aceites y combustibles, en general, mas costosos.

En el caso de las turbinas a vapor, las 2.650 ca-calorias procedentes de carbon de 7.000 calorias el kilo y 50 pesetas la tonelada, valdran 1,9 centi-mos de pesetas mientras que en el caso de los mo-tores Diesel con combustible de 10.000 calorias el kilo y 100 pesetas la tonelada, las 2.650 calorias val-

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dran 2,65 centimos de peseta. Esto indica que, pa-ra los combustibles y precios supuestos, podemos aceptar para el mismo gasto en pesetas por com-bustible, un rendimiento con la instalacion de tur-binas, 1,9/2,65.---0,717 del rendimiento de los moto-res Diesel; o lo que es lo mismo,que podemos ad-mitir un consumo de calorias de 2.650/0,717= 3.695 calorias en vez de las 2.650 calorias sefialadas.

A la vista del diagrama de la figura 2 puede ob-servarse que ya con solo 20 atm6sferas de presion initial y sin tomas de vapor ni recalentamientos in-termedios, se llega a un consumo menor de 3.500 colorias por KWH. lo que indica que, aun en esas cOndiciones imperfectas, puede llegarse con turbi-nas a vapor a un consumo en pesetas por combus-tible inferior al de los motores Diesel, en las condi-ciones supuestas de potencia calorifica y precios de los combustibles.

Ahora bien, el precio de 50 pesetas la tonelada de carbon de 7.000 calorias el kilo no es en general elevado, mientras que el precio de 100 pesetas la tonelada de combustible de 10.000 calorias el kilo para motores Diesel es muy bajo.

Adernas, si el carbon rico, como el supuesto, tie-ne precios relativumente elevados, en cambio hay carbones pobres en los que el precio de las calo-rias es mucho mas bajo y que, por otra parte. pue-den aprovecharse perfectamente, y casi con el mis-mo aprovechamiento, en turbinas a vapor.

Asi, con carbOn de 7.000 calorias el kilo, y 50 pe-setas la tonelada, las 1.000 calorias valen 0,71 de centimo, mientras que con carbon de 5.000 calorias el kilo y 25 pesetas la tonelada las 1.000 calorias valen 0,5 de centimo.

Me parece oportuno hater observar, que la ci-fra sefialada de 2.650 calorias por KWH. y clue en el caso de turbinas a vapor con carbon de 7.000 calorias el kilo y 50 pesetas la tonelada, correspon-oe a 380 gramos de carbon o 1,9 centimos de pese-ta, se entiende para plena carga.

El consumo real medio anual de carbon por KWH. es, evidentemente, mayor, dependiendo de la curva de consumo y del factor de utilization de la central, circunstacias que se introducen al estn-blecer los calculos de rentabilidad. Pero estas mis-mas consideraciones hay que tener en cuenta con una instalacion de motores Diesel, sin que en ese aspecto, para grandes centrales, este una instala-ci6n de turbinas a vapor en inferioridad respect° a los motores Diesel.

Saliendome, en cierto modo, del objeto de este articulo, he de responder a la pregunta que se hara el lector, sobre que, puesto que hablo de cifras de consumos a plena carga, a cuanto ascenders el con- sumo real medio anual, que es lo que en definitiva interesa al industrial.

A ello me he referido para un caso especial en otro trabajo (1). En el indicaba para un caso particu-lar de central de tipo medio con turbinas 2 35 at-mosferas, y con un coeficiente de utilization de las mnquinas de la central de 0,20, consumo efectivo

(1) .Dyna. mina. 8, Agosto 1926.—La Energia Termica y In Energia Hi-draulica.

cte 4.500 calorias por KWH. o 643 gramos de car, bon de 7.000 calorias o 3,215 centimos de peseta con carbon a 50 pesetas la tonelada.

Ese punto de referencia puede bastar de momea. to, pues es evidente que, aceptada aquella cifra, ios consumos reales seran menores con las condi*. nes Inas perfectas del ejemplo que sefialo en este or-ticulo, para las mismas circunstancias del suminis. tro, con ser ya aquellos tan pequefios.

Estas consideraciones son a mi juicio de la ma. yor importancia, para el industrial que duda a Ye•

ces entre la central termica con turbinas a vapor o con motores Diesel, motores estos que desde lue. go tienen aplicaciones adecuadas y perfectamente definidas, incluso para centrales de fuerza pero que, no hay duda, han tenido un periodo de preferencia tal vez no siempre perfectamente justificada, ell machos de los casos que han sido aplicados.

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Revista de Revistas Reacciones en los Hornos de Solera basica

Por Andrew Mc. Cauce, D en C.

Comunicacion al Scotland Iron Steel Institute.

The Iron and Coal T. P. Agosto, 6 de 1926. Desde el punto de vista del ffsico-qufmico, no Ilega a cornes

pletarse ninguna reacci6n, y esta afirmaciOn que puede pareco a primera vista exagerada, se ha demostrado es de la mayor utilidad para el desenvolvimiento de la teorfa qufmica, poniendo en manos de los qufmicos un instrumento mediante el cual puede calcularse la marcha de una reacciOn con una exactitud depen. diente tinicamente de la exactitud de los datos ffsicos en juego. El valor de tal metodo en las reacciones metahirgicas dondeno es posible experimentar convenientemente, es muy grande.

Daremos en esta Memoria un breve sumario de la aplicacian al horno basic° de solera.

En un sistema en equilibrio, el factor importante que es me• nester conocer para todas las masas que reaccionan, es la con. centraci6n, mimero de moleculas por m 3 o por convenciOnn ntimero de moleculas gramo; para un gas se mide la concen. traciOn por Ia presiOn y para las materias en soluciOn se comy prende que la idea de concentration es realmente analoga ala de la presiOn gaseosa.

Cuando una reacciOn esta en equilibrio existe una relacide definida entre las concentraciones de los cuerpos que reaccio. nan. Tomando por ejemplo la ecuacion del gas de agua

112 H2O ± CO

se halla que a temperatura constante:

Const. = K = C H2 0 X C co CH2 X C CO2

en la que los sfmbolos expresan las concentraciones, o sea —en este caso—las presiones parciales de los gases.

Entre las constantes K a dos temperaturas diferentes TiyT: existe la relaciOn:

K1 Q 1 1 \ (I) logo K2 — AR T2 T1

(1) En In que Q es el calor de reacciOn a presiOn y temperatura constant' en calorias kg. con el signo correspondiente a Ia direcci6n izquierda a dared' de la reacciOn: A, el equivalente calorific° del kilogrametro y P Ia constanfei los gases. NOTA DE LA C. DE R.

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