Disciplina: Sistemas Térmicos II

Aula: Ciclo Rankine: Reaquecimento e Regeneração

Docente: Luanda Rodrigues

Como tirar vantagem da eficiência decorrente de uma pressão sem enfrentar o problema de umidade na turbina?

Figura 1 – Ciclo Rankine. Fonte: [3]

O processo de reaquecimento aumenta de 4% a 5% da eficiência do ciclo, devido aumento da temperatura média.

A temperatura de reaquecimento é muito próxima ou igual a da entrada da turbina

A pressão ótima de reaquecimento é cerca de um quarto da pressão máxima do ciclo

A única finalidade do ciclo de reaquecimento é reduzir a umidade nos estágios finais da expansão.

Figura 2 – Ciclo Rankine com regeneração (aberta). Fonte: [3]

Figura 3 – Ciclo Rankine. com regeneração (Fechada) Fonte: [3]

ABERTO FECHADO

Mais Barato Mais Caro

Mais Simples Mais Complexo

Mais Eficiente Menos Eficiente

Necessita de uma bomba para cada AAA

Não necessita de uma bomba para cada AAA

Figura 4 – Ciclo Rankine com regeneração (aberta e fechada). Fonte: [3]

P01 – Uma caldeira produz vapor d’água a 3MPa e 600°C. O fluido é condensado a45°C e a taxa de transferência de calor é de 10MW. A primeira expansão na turbina é realizada até a pressão de 50KPa e nesta pressão é realizado o reaquecimento. Após essa operação o vapor expande até a pressão do condensador. Determine: (a) Temperatura de reaquecimento necessária para que a turbina de baixa descarregue vapor saturado ; (b) Determine para esta temperatura de reaquecimento a potência total produzida na turbina e a taxa de transferência de calor na caldeira

P 02-Um ciclo de potencia a vapor d'água opera com um aquecedor de mistura. A temperatura do fluido no condensador é 45 °C e a caldeira descarrega o vapor a 5 MPa e 900 °C. A pressão na seção de extração (intermediária) da turbina e 1 MPa e o estado da água na seção de descarga do aquecedor e de líquido saturado. Determine: (a) A relação entre a vazão em massa de vapor na extração e a vazão em massa de água na caldeira. (b) Os trabalhos específicos nas duas bombas do ciclo.

Cavalcanti, E.J.C. Notas de Aula: Ciclos de Potência a Vapor. In: Notas de Aula da disciplina Máquinas Térmicas, 2010.

Fundamentos da Termodinâmica Clássica – 4ed – Wylen, Gordon J. Van

Termodinâmica – 7ed - Çengel, Y.A; Boles, M.A.