Simulação de Usina a vapor

CONEXÃO

SIMULAÇÃO DE UMA USINA COM CICLO
SIMPLES A VAPOR (CICLO RANKINE)
Glauber Rocha1
Adilson Luiz da Silva2
Fausto Neves Silva3

RESUMO
Para gerar vapor necessário aos processos de uma usina existe na caldeira uma transferência de calor para o fluido operador “geralmente a água” sobre uma alta compressão que adquire uma grande quantidade de energia disponível ao longo do ciclo vapor “Ciclo Rankine”, onde parte é destinada ao processo e parte destinada a produção de trabalho na turbina a vapor. Neste artigo temos a simulação de um
Ciclo Rankine Simples enfatizando variações de temperatura e pressão no ciclo que possam aumentar o rendimento térmico retirando assim a maior quantidade de calor possível.
PALAVRAS-CHAVE

Ciclo Rankine, Rendimento, Termodinâmica

1 - INTRODUÇÃO
Ciclos a vapor simples utilizados em usinas são ciclos termodinâmicos cuja sua eficiência máxima é obtida pela eficiência de um Ciclo de Carnot e são conhecidos como Ciclos Rankine.
1.1 - CICLO RANKINE

1

1 Docente da AEMS – Faculdade Integradas de Três Lagoas – MS. Mestre em Engenharia
Mecânica pela UNESP.
2 Docente da AEMS – Faculdade Integradas de Três Lagoas – MS. Mestre em Filosofia pela UNESP.
3 Docente da AEMS – Faculdade Integradas de Três Lagoas – MS. Mestre em Física pela
UEL/Londrina.

CONEXÃO
Considerando um ciclo onde temos quatro processos que ocorre em regime permanente (Fig. 1), sendo o estado 1 como liquido saturado e o estado
3 como vapor superaquecido. Temos como elementos característicos a Caldeira que pode produzir tanto vapor saturado quanto superaquecido devido a transferência de calor provinda da queima do combustível, a turbina a vapor responsável pela expansão do vapor a alta pressão, o condensador representando os processos que utilizam o vapor de baixa na usina e a bomba responsável por aumentar a pressão do liquido saturado na entrada da caldeira.

Figura 1 – Esquema de uma usina a vapor simples que opera segundo o ciclo