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Buenas tardes cientificos!!

estudio ing quimica, ya estoy en quinto semestre. en la universidad, en la materia de TERMODINAMICA APLICADA 1, nos pusieron un proyecto en el cual teniamos que fabricar algo parecido a un ciclo rankine, es decir, una caldera (evaporador, generador de vapor), una turbina con la cual aprovechar el vapor generado, seguido a esto un condensador y despues de esto una bomba para regresar el agua a el evaporador y asi seguir el ciclo.

Para fabricar las unidades, he tenido la idea de usar una olla de presion con una entrada de agua y salida de vapor, despues el tubo de salida de vapor se pone en contacto con la llama que calienta la olla, mientras tanto en la base de la olla, se usan los gases de combustion y calentados por la llama para calentar el tubo de salida antes de entrar en contacto con la llama. de esta manera se trata de sobrecalentar el vapor que sale de la olla.

Para la turbina he estado viendo mucho una turbina tesla, pero no entiendo mucho la cuestion de la entrada y salida de flujos. mientras tanto tambien se podria usar una turbina de aspas, que supongo no es mucho problema.

el evaporador se hace intercambiando calor con agua fria, es decir, un tubo en serpentin atravesando el agua fria. de esta manera pues la cantidad que se usara de agua es minima.

la bomba para recircular el agua al evaporador a una presion mayor que la usada en la olla se compra de segunda en alguna tienda.


Me podrian guiar mientras fabrico mi planta?... agradeceria de corazon cualquier consejo, algun cambio de esquema, etc

Muchas gracias

Hola.
El recalentador siempre es la parte mas compleja de la caldera, pero la turbina por supuesto es muy compleja en su mecánica.
Podrías usar el empaletado de alguna bomba centrífuga pequeña y pequeños tubos como inyectores.
Solo como una idea.

Salud

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El permanente cambio es una constante universal.

En si lo que quiero es construirla desde cero, con la mayor eficiencia posible... ahora ultimo diseñe la caldera con un serpentín de cobre (el cual sale de la olla con vapor) rodeando la llamara que se pone en contacto con la olla, asi se gana el mayor calor posible que antes era liberado al ambiente... tambien me recomendaron aislar la olla y las tuberias externas con fibra de vidrio pero no se que tan conveniente sea..

Muchas gracias!!

Hola, para la turbina podrias utilizar una turbina Tesla, en la revista Mecanica Popular hay un ejemplo de construccion que podria ayudarte, te dejo el enlace http://www.mimecanicapopular.com/verhaga.php?n=89
Con respecto al serpentin de cobre, si lo aislas no funcionara como recalentador y si la llama incide en el el cobre se ablandara y la presion del vapor la va a pinchar, tal vez deberias usar otro material como inoxidable.
Es mi punto de vista, ojala te sirva de algo

No amigo, creo q no me ha entendido, el aislamiento esta aparte de la region del tubo que va a estar en semi-contacto con la llama... pues la verdad me han dicho que la tuberia de cobre aguantaba la temperatura, q tampoco va a ser muy alta pues lo q le vamos a poner es un quemador de estufa, esos que estan en cualquier cocina, el problema que estoy viendo con la tuberia inoxidable es que despues no la voy a poder retorcer facilmente, creo yo, pero si es una opcion buena, y tiene casi el mismo precio que la de cobre...

otra cosa que me preocupa, es como voy impedir que el vapor se escape por el eje de la turbina, es decir, como hago para cerrar esa posible salida??

Muchas gracias por su ayuda, agradecería cualquier otro consejo

Un sello de grafito con fuelle de metal puede servir para el sellado del vapor en el eje, tallando el asiento del grafito en un escalón del eje de la turbina..
En cuanto al recalentador , el problema aparece al ser una superficie refrigerada por vapor, o en otras palabras, mal refrigerada. Se suelen usar aceros de alta calidad para esta superficie.
Si es como tu dices que el quemador no da mucha temperatura, puede que alcance con cobre, pero no le tengo mucha confianza. Será cuestión de experimentar.

Suerte

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El permanente cambio es una constante universal.

Estoy en lo mismo y con las mismas dudas, pero por alguna razón encontré el tema con mi celular, en la compu no lo veo y se me hace casi imposible postear desde el cel.

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Creo en la evidencia, creeré cualquier cosa, sin importar cuán extraña o ridícula sea, siempre que haya evidencias de ello, cuanto más extraña o ridícula sea, sin embargo, más sólidas tendrán que ser las evidencias.

Es un proyecto interesante, sin duda. Pero como te dicen otros compañeros, la parte posiblemente más difícil es la turbina.

Yo he visto una Tesla en la exposición de hace un año sobre la vida de Tesla. Por supuesto que no funcionaba, pero no estaba conectada a nada.

Como muchos de los inventos más extraños de Tesla, su turbina de discos lisos tiene un rendimiento muy polémico, no parece fácil de diseñar por más que Mecánica Popular diga lo contrario y no hay acuerdo en los artículos que leí. Yo evitaría meterme con eso si, como es previsible, tienes el tiempo (y quizás los recursos) limitados.
Intenta una turbina con un solo disco con salientes, del tipo de las que ese usan hoy en todas partes.

Por algo no se usan la de Tesla, si descartamos la usuales teorías conspiranoicas.

En EBay hay una pequeña por 20 Euros, no sé si te serviría, si buscas más seguramente encontrarás otras. Luego si te queda tiempo y ganas, puedes hacerte una desde cero.
http://www.ebay.es/itm/Small-Brass-Stea ... Sw3YNXYn-b

Leerte (gratis) este antiguo libro te puede ser útil para el dimensionamiento y para algunas ideas constructivas. Lamentablemente el escaneo es defectuoso y algunas páginas no son legibles. ( y está en Inglés)

https://ia801409.us.archive.org/19/item ... rrrich.pdf

Parece que el post original es del 2011, supongo ya encontró como hacerla, pero yo sigo en las mismas, ojalá alguien con experiencia pueda ayudarme, de entrada, lo que tengo es esto:

1.- Tanque de butano, helio, oxígeno o extinguidor, o incluso un compresor de aire acondicionado en lugar de una olla de presión, son fáciles de conseguir y elimino el principal problema de la olla: el empaque de la apertura, ya que no necesito abrirla para nada.
2.- Sobrecalentar el vapor ¿tiene sentido? ya que necesitaría platos, carcaza y sellos más resistentes, ¿alguien podría explicarme porqué se gana eficiencia si lo que mueve los platos es la presión y no la temperatura?
3.- Tengo donde conseguir las válvulas de seguridad y el medidor para la presión, pero ¿cómo mido la temperatura dentro de la caldera? ¿hay algún tipo de termómetro que se rosque sobre la pared de la caldera y mida la temperatura del líquido o se mide directamente del vapor?
4.- ¿Cómo mido la capacidad calorífica de los gases de escape de la chimenea? se me ocurre poner la caldera abierta, con 'x' cantidad de agua y medir el tiempo en que la lleva a 'y' temperatura, ¿saben cuál es la fórmula para determinar la capacidad con esos datos? ¿hay algún aparato comercial que me la diga sensando directamente los gases en chimenea?
5.- ¿Qué porcentaje de energía se gasta en rebombear el líquido de la salida del condensador a la caldera? entiendo que dependerá de qué tan bien dimensionado este el sistema, pero una idea aproximada (en el mejor de los casos) me serviría.
6.- ¿En verdad no tendría sentido intentar con una Tesla?

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Creo en la evidencia, creeré cualquier cosa, sin importar cuán extraña o ridícula sea, siempre que haya evidencias de ello, cuanto más extraña o ridícula sea, sin embargo, más sólidas tendrán que ser las evidencias.