13 l\OBLEMASOE TERMOTECNIA

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G.Pankrátov

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EditorIal Mir Moseü

Traducido del ruso por V. Kr3'-tsnv

1"'1''''''' en l. URSS

\Q Ib,l,a:re.:n.en...e traducei60 al• BUCIU"JI Wl<Oab. 1986espaliol, ñU..."_l MIr, 1987

Indlce

&O.facio

2"Pftulo J. C<lmbustlhlee 5óUdos, líquido,s y gaseosos.11.1. (::ompollie;ón del eombuatible ...............•

1t.2. Caraeleristieu 'del combustible. '•...........• '.,t.3. Volumen do ai ...... Volumen y mUa do 108 produclln decombustl6n

'I.l.'. Entalpía de 101 producw do COmbUSlión y MI aire ....••

Capítulo 2. Inslalaelones de calderosI 2.1. Balance térmico, ..... ndimiento y ""nsumo de con,boslible en un

equil'" de e.lde,'a ....•..•.f 2.2. CaracttristlC<ls do los hOlOn"s " ....•§ 2,3. Cálculo dellolercambio de calor en I()S hogarea§ 2.'. Cálculo de las "upediciea de cale!neel6n por cOll"ecei6n do nn

equipo de caldera .......•......•.§ 2.5. Desgast.e pOt las eeoitu y corrosión a bajQI temperaturas •...

"

2.6. Dispositivos de ""pIado y de tiro .•..•....•....2.7. Cálculu de uoo ch.menea para la dispersióo de sustanciOI conta­

,nlnanh'S en 1.. alml,s!"'"§ 2,8, lnterc,qmb;',dol'e' de calor ...............•.I 2.9. DiapQSltiv<l:'l de alimentaci6n ..•......•... , ., 2.10. Determinación del valot del barrido y dleulo del expansor (Iepa_

r.dl>r) de b"rrido c"olJnuo .

Capítulo 3. Turbinas de "apor13.1. P r o c e $ u d e t I ' l l L a l o e n u o ~ e t . l l p a d e t u r b J n a . •• . .I 3.2. Pérdidas en las etapas de turbina, R e n d i m i ~ " t o s d e l s ~ etapall d"

turbina .. . •.t 3_8. Det(lnninaci6n de las d i " , ~ n s ; ' > l l e . ' do In t o m , r s ~ } ' las p.1letal .f 8.4. RendimJenl.<ls, poleIlCtaa}: gll5tn do vlIl,or en una turbina ..I 3.S. Conden!ldores dI! las Il1rbtnns de vapor, , ..•.....

Capitulo 4. Turbinas (le gll5CS e instlllaclOlles de l"rbina degases

t 4.1. Turbinas di' ::!M"". .14.2. lnslalacinnp.s de turbin, d ~ !I,,"e'" (iTO)

Capítulo 5. Motores de eombusli'lD interna

I S,l. Pnránoctms Illle e ~ r n c t e r i ' " l l el Irahaj" ,Iel ",o1<>1'S 5.2. Balance ' ~ r n l i C < J ,j<>1 wute•.

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Capitulo 6. Cumpresores, \'enlihlllores e instnlaciones frlgorí-fic<ls t61

§ {j.!. G < " " ~ r e l ' ' ' ' ' @ « t87§ IS.~. VN,ltl.,l,,,·,'<I 197§ (;.3. il"!lllad,,,,c" r d g " " i f k , , ~ . 19')

Cllpílull\ 7. Celltrftles lermoeJéetrlc<ts 205i 1.1. ludí,:!,! <Id r~lIim~u d~ tt'abllj,) d ~ lu! ~ e n l r ; l l c ~ dlÓet,,;cM .•. , 2115§ 1.2, lndicu ' J " ~ ~ u r n c t ~ r i .. " ~I r~n<linlÍ~nl" l>C(In"'",ico d,· IMs r.cntr.\1'>'<

te,·n,o,J,"'lri,·us 2:08

Cnpílulo 8. DI¡¡ldbuclón de calor eo h,s cm presas lodustrlales zu§ 8.1. c.;h:uln del ~ " ~ l , , de caln. 10 di~tribuir en 1M cmprt'!las . . . .. Z2J§ 8.2. f n d i c c ~ l"""too·eco"",,,,,,,,", ,lel lcMba¡u de un !iSlcma ,11' distrlbu-

l'i"'" <le ""lor . . . . . . 223

CapÍlulu 9. Recursos energéticos secundarios 226

~ !l.!. Uti[iu.cllÍn d"l culor de lo. J ¡ ' ' ' ~ e ~ qne s"lcn ,le la caldera, lllt",lnh¡.,ner ~ ¡ . t u a '''Mliente lf ""por .... . . • • • • • • .. 2lG

§ 9.2. Utill¡.rión del calor <le \<"" 1l"""'S qll"madUll pnru "bk'n"r vapor 228

Ap<Índírll . . • • . . . . • • • . . . 232

Prefacio

El presente eompendiu de problerpag de lermotocnia (doualaeio­Mil lerm~nerBétic;as») llll destina a profundi:tar el estudio del c;;urso.Terrnoteenia. para alU.l.Ull08 de OlIpeeilllidades no euerg6tlcu delos centros de en5eñan~8 superior.

EL CUfllO de termotecllill para las e.speelaHdades no energéticasde 1011 centros de ellllei\anta lIuperior constituye una asignatura tée­niC;;1l gellenl que tien", por objetivo el esludio de los m6todos d.e abtan­d6n y trlllUlformaeión de calor, Mí como Loa principi~ de funcio­nllnlienLO y las partieull'lridlldes con.,tructiyu de IIl$ instalacionestermoenergétic;;u. La Urea dol presente curso 8:lI formar cspeeilllistugue tenlan los hábitos de e,¡:plotación t1e equip<lll lennoenergélíros.

Las lJ\Slalaciones tl'rmocnergélieas se emplean ampliameote enla industria, la .gricullllta y el ~nU\.sporle, LII eeonomta )' el UfO

racloual de IlIS recut:.'lOS rombU!l~ibll!:5 ). encrctti<'M y la prot«rióndel Inedia ambiente de la contaminllci6n wlI5tituycn 18rel.'\ impor­tantí!imas para la eeonomla nadonal.

El rompendio, adenul, de problemas, colltleno rórmulas bli,icllSpara el cft,!culo )' explicnciOlles para el\ll:l. se dno fospllestA.!l a lo!problemll!l )' sulur.ione! detalh.das de 10<'1 problemo, más caracteriJ¡,·tleOl! )' complejos. Apafoct tnmbiéD un mllteriAI ¡le con!"lta indls·pensable Ifflrll. L'\ solnción de lo... problemll.!l.

El autor

(1.1)

(t 2)

(t.3)

Capítulo t

COMBUSTIBLES SOLIDOS,LlQUIDOS y GASEOSOS

§ U. COl,UpillIlclÓII ¡JeI combust\ble

Lol'! combu.stibles .sólido.s y líquidos están compuestos de ele­mentos combmJtibles (carbono C, hidrógeno H. azufre volátil Svol _= Sor + S"lrl y no combustibles (nitrógeno N y o,,"ígeno O), osicomo el lastI'll (ceniza.s A. humedad IV).

Los com bustibltl!l ga.seQsos e!!tán compm).'!tos de gases combustibles(CO, H~, CH., C",H n ) y no c o m h u s t i b l e ~ ( N ~ , O 2 • CO.) y una pe­queña cantidad de YRflOr de agua (H 20).

Al e . ~ l l l d i a r las caracwristicas de los ('omhustibll'S sóHdos y H­qnidos y s1l compo~ición, se distingue la masa aprovechable, eOID­buslible y soca. La ( ' , o m p o ~ i c . i Ó n de la masa aprovechable, comhus_tibie y seca se designa CaD los itltlieos 'aJ, ~ c . y w. respectivamente,y se expresa mediante las siguientes igualdlldes:

c a + H a + S ~ C l + N ~ + O ~ + A ~ + ¡ya.."" 100%;

CCi H"+S:OI+N"+O"=tO(yl,6;

G-+ H'+Stol + N'+O"+Ao= 100%.

En las fórmulas (1.1), (1.2), (1.3) lJl contenido de elementos seda en tantos por ciento por 1 kg dI) combustible. Los factores de coo­veJ:l:lión destinados para trarludr la composición del combustiblede u'na masa a otra. aparecen eo la tabla 1. t.

F"".O'" d ~ ccnvorcl6n " la "'...M.." do "OlUbuOllbl$

I<1M_

Iapfo~"'hhle oombuotlble ~ .

Aprove<:hll.ble • "lO lOO'00 (A-+W-) lOO Wi

Combustible IOO-(A-+W"¡ , tOO-A''00 1"'

""loo-W- ,.,

•"lO lOO A'

8