Exercícios Resolvidos de Ciclo de Rankine

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Enunciado

Explique as vantagens de se ter um ciclo Rankine com superaquecimento. Explique também a diferença entre o ciclo Rankine padrão e um ciclo com reaquecimento e regeneração.

Passo 1

O ciclo Rankine com superaquecimento traz duas vantagens. A primeira é o fato do vapor superaquecido possuir uma temperatura mais elevada do que o vapor saturado e a eficiência do ciclo Rankine aumenta quando a temperatura de recebimento de calor também aumenta.

A segunda vantagem está no fato de, ao condensar, o título é maior no caso com superaquecimento. Assim há menos líquido na saída da turbina, melhorando sua eficiência.

Passo 2

Um ciclo rankine com reaquecimento tem função parecida do que o superaquecimento. Após passar pelos estágios de alta pressão da turbina o fluido retorna à caldeira para voltar ao estado de vapor superaquecido.

Apesar de haver um ligeiro aumento na eficiência, o mais importante aqui é diminuir o teor de umidade nos estágios de baixa pressão da turbina.

obs: Como a turbina é um equipamento que gira muito rapidamente até a menor gota d’água pode trazer problemas para seu funcionamento.

Passo 3

Já o ciclo Rankine com regeneração circula o fluido em volta da turbina, e passa por um aquecedor, afim de reutilizar o calor que antes seria desperdiçado na atmosfera. O fluido é, então, direcionado à caldeira e o ciclo continua.

Como o fluido já vai para a caldeira previamente aquecido o calor q H é menor. Desta forma, a eficiência do ciclo todo aumenta.

Aqui vale outra observação. Se o ciclo conseguisse reutilizar todo o calor rejeitado pela turbina e não utilizar o aquecedor, então o ciclo de Rankine se torna ideal e seu rendimento igual ao da máquina de Carnot.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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