Recurso de Mquinas Trmicas (parte prtica)

DEMec 2010/2011

Durao 2h30m 15/7/2011

Considere a instalao de cogerao apresentada na figura e os dados indicados a ela associados:

Plena carga Curso 350 mm Dimetro 320 mm = 12

N cilindros = 18 P.m.e.=23.3 bar Ni=7588 kW Velocidade rotao

750 RPM Motor Diesel Wrtsil Vasa

18V32E 4 Tempos Ce: 192 g/kWh Potgerador=7011 kW (accionado pelo motor)

Combustvel: PCI 45300 kJ/kg

C22H46 Cp produtos=1.09 kJ/(kgK)

Ponto P [bar] T

[C] Dados

adicionais Ar 1 1 25

Gases escape 7 1.8 360

12 4.0 12 14m m= gua

14 170 x14=100%

14m = 0.55 kg/s 21 3.0 81.0

21m = 56 kg/s gua arrefec. motor 22 2.8 88.0 22m = 56 kg/s

Questes:

a) (3.0 val.) Relativamente ao motor diesel, que est a accionar um gerador elctrico, calcule:

o rendimento do gerador, a velocidade mdia do pisto, o rendimento mecnico e a potncia de perdas. b) (4.0 val.) Se a composio dos produtos de

combusto na base seca for a seguinte,

CO2 CO H2 O2

% volmica 6.3 0.0 0.0 12.2

qual a riqueza da mistura e o caudal de produtos da combusto?

c) (2.0 val.) Estime o valor do caudal de combustvel quando o motor roda em vazio. d) (4.0 val.) Se entre os pontos 14 e 12 for montada uma turbina de vapor possuindo um rendimento

isentrpico de 80% e uma potncia de perdas de 5 kW, qual a potncia disponvel no veio da turbina e qual a temperatura do vapor em 12?

e) (3.0 val.) Qual a concentrao mssica de CO2 nos produtos de combusto na base hmida e qual o CO2 emitido por kWh de energia elctrica produzida em g/kWh?

f) (4.0 val.) Se as perdas do motor no arrefecimento do leo e no intercooler forem respectivamente leoQ =779 kW e intercoolerQ =2336 kW, qual a potncia calorfica perdida pelo motor por radiao e

conveco? Considere por motor o que est dentro do rectngulo ponteado.