Ciclo Rankine
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
MÁQUINAS TÉRMICAS
ANÁLISE DO CICLO RANKINE
ARACRUZ
2013
MÁQUINAS TÉRMICAS
ANÁLISE DO CICLO RANKINE
ARACRUZ
2013
1 OBJETIVO
O presente trabalho objetiva maior conhecimento e desbravamento do comportamento do ciclo Rankine com o aumento da temperatura na caldeira, desenvolvido por programa computacional.
2 INTRODUÇÃO TEÓRICA
O Ciclo Rankine é um ciclo termodinâmico reversível que converte calor em trabalho.
O Ciclo Rankine é o ciclo termodinâmico que mais representa o processo de geração de energia a partir do vapor d´agua.
Componentes e esquema de funcionamento:
O Ciclo de Rankine ideal não envolve nenhuma irreversibilidade interna e consiste nos quatro seguintes processos:
1-2: Compressão isoentrópica numa bomba.
2-3: Adição de calor a pressão constante numa caldeira.
3-4: Expansão isoentrópica numa turbina
4-1: Rejeição de calor a pressão constante num condensador.
Água entra na bomba no estado 1 como líquido saturado e é comprimida de maneira isoentrópica até a pressão de operação da caldeira. A temperatura da água aumenta um pouco durante esse processo de compressão isoentrópica, devido a uma ligeira diminuição do volume específico da água A água entra na caldeira como um líquido comprimido no estado 2 e sai como vapor superaquecido no estado 3. A caldeira é basicamente um grande trocador de calor, no qual o calor originário dos gases de combustão, reatores nucleares ou outras fontes é transferido para a água essencialmente à pressão constante. A caldeira, incluindo a região onde o vapor é superaquecido (superaquecedor), também é chamada de gerador de vapor.
2.2.1 BOMBA
Tomaremos como “ponto de partida” não esquecendo que estamos tratando de um ciclo, e um componente depende da ação de outro componente para fechar o ciclo.
A bomba tem a