Ciclos Térmicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
TM-364 MÁQUINAS TÉRMICAS I

Máquinas Térmicas I
Ciclos térmicos a vapor por Christian Strobel
"Existem três tipos de pessoas: as que sabem e as que não sabem contar...”
- Homer J. Simpson

INTRODUÇÃO
As máquinas térmicas a vapor utilizam a energia fornecida por um combustível pelo processo de combustão para um fluido de trabalho, como a água, para gerar vapor e converter a alta energia deste fluido em trabalho mecânico e/ou em calor para processos secundários de aquecimento. Apesar do fluido de trabalho poder ser qualquer fluido que consiga alcançar uma situação de vapor superaquecido na saída da caldeira, a água é um fluido com grandes qualidades, visto possuir um alto calor específico, um alto calor latente de vaporização, ampla disponibilidade
(baixo custo) e pouca quantidade de resíduos sólidos de evaporação, gerando baixo índice de incrustações na caldeira e nas tubulações.
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. Máquinas térmicas a vapor constituem plantas de geração de potência em termelétricas, usinas nucleares e termossolares.

Ciclos Térmicos a Vapor

Prof. Strobel

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Máquinas Térmicas I

Prof. Strobel

ESQUEMA DE UMA UNIDADE DE POTÊNCIA A VAPOR
A Figura 01 mostra esquematicamente os equipamentos que compõem uma

unidade de

geração

de

potência

que

funciona

conforme o Ciclo de Rankine. Esta unidade, em sua versão mais simples, é composta por quatro equipamentos básicos: A bomba hidráulica (pump) e a Turbina a vapor (turbine), que dividem o sistema em zonas de alta e baixa pressão, a caldeira (boiler) e o condensador de vapor (condenser), que são responsáveis por fornecer e retirar energia do sistema na forma de calor. Neste exemplo, a turbina aciona um gerador elétrico que converte