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Corso di Sistemi Energetici L Esame del 2‐9‐2013 1. Una centrale a vapore è dotata di 5 rigeneratori (degasatore incluso) per il preriscaldamento dell’acqua di alimento. Sono noti i seguenti dati per il degasatore (che è il terzo preriscaldatore) e per l’ultimo rigeneratore: Degasatore preriscaldatore n°5 Vapore spillato da turbina pressione, bar temperatura di saturazione, °C ∆h condensazione, kJ/kg cp medio condensato, kJ/kg‐K 7 165 2066 ‐ 39.8 250 1715 4.76 Acqua da preriscaldare portata, kg/s temperatura in ingresso, °C cp medio, kJ/kg‐K 150 130 4.27 da calcolare 210 4.47 a. Si disegni la linea completa di preriscaldamento dell’acqua tra condensatore e ingresso in caldaia, mostrando anche la posizione delle pompe. (10) b. Si tracci il diagramma T‐Q del degasatore e dell’ultimo preriscaldatore. (5) c. Si calcoli la portata di vapore da spillare dalla turbina per alimentare il degasatore e l’ultimo preriscaldatore, considerando i dati in tabella e assumendo valori opportuni per eventuali dati mancanti. Si trascuri il contributo del desurriscaldamento del vapore spillato. (15) 2. Un generatore di vapore industriale a metano (LHVCH4=802 MJ/kmole, MMCH4 = 16 kg/kmole) utilizza un eccesso d’aria del 10% rispetto al valore stechiometrico (composizione molare aria: 79% N2, 21%O2; MMN2=28 kg/kmole, MMO2=32 kg/kmole) ed emette fumi in atmosfera alla temperatura di 90°C (MMH2O=18 kg/kmole; MMCO2=44 kg/kmole), con una temperatura ambiente di 25°C. a. Si calcoli la composizione dei fumi su base molare e massica. (15) b. Si calcoli il rendimento di caldaia, assumendo un valore opportuno per le perdite per irraggiamento e considerando i seguenti calori specifici: cpCO2=39.2 kJ/kmole‐K, cpH2O=34.3 kJ/kmole‐K, cpO2=30.0 kJ/kmole‐K, cpN2=29.5 kJ/kmole‐K. (10) c. Si calcolino le…
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