Ciclo de Ranckine

CICLO DE RANKINE

Jóyce Augusta da Silva

Introdução
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico reversível que converte calor em trabalho. O vapor de água é um dos meios mais importantes de transporte de energia e o mais utilizado em indústrias e unidades de geração de eletricidade. Este ciclo gera cerca de 90% de toda a energia elétrica produzida no mundo.

Modelo ideal de ciclo para ciclos de potência a vapor reais. Ele é composto de 4 processos internamente reversíveis:
• 1-2 compressão adiabática reversível (isentrópica) na bomba
• 2-3 aquecimento a pressão constante na caldeira.
• 3-4 expansão adiabática reversível (isentrópica) na turbina
• 4-1 rejeição de calor a pressão constante no condensador Componentes básicos

• A bomba hidráulica(1) e a Turbina(3) a vapor dividem o sistema em zonas de alta e baixa pressão.
• A caldeira(2) e o condensador(4) de vapor, que são responsáveis por fornecer e retirar energia do sistema na forma de calor.

Processos de um ciclo Rankine
• Processo 1-2: Primeiro, o fluido de trabalho é bombeado
(idealmente numa forma isoentropica) de uma pressão baixa para uma pressão alta utilizando-se uma bomba. O bombeamento requer algum tipo de energia para se realizar.
• Processo 2-3: O fluido pressurizado entra numa caldeira, onde é aquecido a pressão constante até se tornar vapor superaquecido.
Fontes comuns de calor incluem carvão, gás natural e energia nuclear. • Processo 3-4: O vapor superaquecido expande através de uma turbina para gerar trabalho. Idealmente, esta expansão é isoentrópica. Com esta expansão, tanto a pressão quanto a temperatura se reduzem.
• Processo 4-1: O vapor então entra num condensador, onde ele é resfriado até a condição de líquido saturado. Este líquido então retorna à bomba e o ciclo se repete.

Bomba

Com as hipóteses citadas:

Caldeira

Com as hipóteses citadas:

Turbina

Com as hipóteses citadas:

Condensador

Com as hipóteses citadas: