rankine

Introdução

O trabalho a seguir nos mostrará análise dos sistemas de geração de potência inclui os princípios da conservação de massa e da conservação de energia, a Segunda Lei da Termodinâmica e dados termodinâmicos. Estes princípios se aplicam a componentes individuais de uma instalação, como turbinas, bombas e trocadores de calor, e também às mais complicadas instalações de potência completas.

Ciclo de Rankine

O Ciclo de Rankine é um ciclo termodinâmico que modela o subsistema denominado A, na figura 3.1. O trabalho e as transferências de calor principais do subsistema A são apresentados na Figura 3.2 (transferências de energia consideradas positivas nas direções das setas).

Figura 3.1: Componentes de uma instalação a vapor simples.

Figura 3.2: Trabalho e transferências de calor principais do subsistema A.

Quando analisamos este ciclo não levamos em conta a inevitável transferência de calor perdida que ocorre entre os componentes da instalação e suas vizinhanças, de modo a simplificar a análise, bem como variações nas energias potencial e cinética. Cada componente é considerado em Regime Permanente. Utilizamos também os princípios da conservação de massa e energia. Os processos que ocorrem em cada componente são, começando pelo estado 1:
Turbina – O vapor na caldeira no estado 1, tendo pressão e temperatura elevadas, se expande através da turbina para produzir trabalho e então é descarregado no condensador no estado 2 com uma pressão relativamente baixa. (desprezamos a transferência de calor com as vizinhanças, bem como as variações de energia potencial e cinética)
Condensador – No condensador há transferência de calor do vapor para a água de arrefecimento escoando em uma corrente separada. O vapor é condensado e a temperatura da água de arrefecimento aumenta. (o regime é permanente)
Bomba – O líquido condensado que deixa o condensador em 3 é bombeado do condensador para dentro da caldeira a uma pressão mais elevada.