martes, 21 de febrero de 2017

Obtener Nitrógeno líquido y energía eléctrica.He cambiado un poco el dibujo de mi anterior entrada. Ya había comentado que el Motor Criogénico se puede acoplar par trabajar a temperaturas criogénicas. La gran ventaja es poder obtener, como en este caso, Nitrógeno líquido y realizar un motor donde se pueda inyectar en estado líquido y culata caliente (Temperatura ambiente) para poder "caer" en la expansión como gas en zona de condensación. Con una presión de 200 bar, creo que el límite estaría en los 300º K, claro que puede realizarse salto a temperatura más elevada, pero sería algo absurdo, ya que podemos obtener trabajo de eje a temperaturas de los alrededores sin necesidad de combustibles ni de solar concentrada. Hay que buscar lo económico y fácil de obtener. El dibujo muestra como ejemplo el cilindro que ya conocemos y la adaptación a temperaturas muy bajas. Se realizan cálculos teniendo en cuenta 2 Kg de He4 en el cilindro de 1 m3 útil, mas 1,32 Kg que son agregados antes de someter el fluido a el calentamiento a volumen constante. A temperatura inicial de 66ºK, 2 Kg de masa, y una presión de 2,74 bar, se inyectan 1,32 Kg de He4 que abandonan la turbina expansora. La presión se eleva hasta los 4,55 bar, elevando aun más su presión al ser calentados a volumen constante hasta los 100ºK (6,825 bar). Se realiza expansión isotérmica entrando energía por (F)procedente de la condensación del Nitrógeno que ha sido previamente calentado a presión constante (200 bar)(A-B) según diagrama (250ºK).Una vez expansionado( 3,76 Kg) son condensados a 10 bar de presión y 100ºK de temperatura. El trabajo del He4: W=nRTLn (P1/P2) =830 x 8,31x100 x Ln (6,825/2,74) = 629,47 Kj. El calor que cede el Nitrógeno al condensarse es de 167 Kj, así que permite la condensación de: 629,47 Kj /167,2= 3,76 Kg. El trabajo obtenido es de: 433 Kj + 629 Kj (He4) =1062 Kj. El trabajo negativo o la direfencia del trabajo compresor y turbina al enfriar el He4 : Trabajo compresor: 350 Kj, trabajo turbina :140 Kj, trabajo negativo : 350-140 =210 Kj Trabajo neto: 1062- 210 = 852 Kj. Ahora hay que tener en cuenta el rendimiento y el trabajo del resto de equipos. Si le damos un 60 % de rendimiento estaríamos muy cerca de trabajo útil real (0,6 x 852).

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