Diseño de un ciclo de potencia para realizar prácticas de laboratorio para la asignatura termodinámica química I

Abstract

En el siguiente trabajo se ilustra el diseño de una máquina de potencia ideada para desarrollar prácticas experimentales que confronten conceptos estudiados en la asignatura Termodinámica Química I. Algunos fundamentos teóricos necesarios para llevar a cabo este trabajo se refieren a leyes de la Termodinámica, máquinas térmicas, ciclos de producción de energía y factores que afectan el rendimiento térmico del ciclo. Las etapas metodológicas que enmarcaron la realización del trabajo fueron: selección de prácticas de laboratorio, diseño y selección de los equipos componentes de la máquina de potencia y diseño de las prácticas de laboratorio. En la primera etapa se establecieron los objetivos principales de las prácticas de laboratorio propuestas, con el fin de que el diseño de los equipos que conforman la máquina esté de acuerdo con ellos. Dicho diseño se adelantó tomando como modelo el ciclo Rankine con recalentamiento. Dentro de las conclusiones del trabajo se resalta que se diseñó un ciclo de potencia basado en la caldera perteneciente a la escuela de Ingeniería Química que puede ser operado en un intervalo de presiones de vapor de agua de 70 hasta 125 psig y de temperaturas del mismo vapor de 338 hasta 490ºF. Además, se estructuraron seis prácticas de laboratorio que podrían llevarse a cabo en el ciclo de potencia permitiendo adelantar un estudio de los procesos de transformación de energía como calor en energía como trabajo. También se hizo una evaluación de los costos de inversión de las unidades de operación diseñadas concluyéndose que estos se pueden considerar moderados lo que posibilita su realización a mediano plazo.