ciclo de Rankine

Ciclo de Rankine: O Ciclo Ideal para os Ciclos de Potência a Vapor
O ciclo ideal das usinas de potência a vapor é o Ciclo de Rankine (Fig. 1)

O Ciclo de Rankine ideal não envolve nenhuma irreversibilidade interna e consiste nos quatro seguintes processos:
1-2: Compressão isoentrópica numa bomba
2-3: Adição de calor a pressão constante numa caldeiraa
3-4: Expansão isoentrópica numa turbina
4-1: Rejeição de calor a pressão constante num condensador.
Água entra na bomba no estado 1 como líquido saturado e é comprimida de maneira isoentrópica até a pressão de operação da caldeira. A temperatura da água aumenta um pouco durante esse processo de compressão isoentrópica, devido a uma ligeira diminuição do volume específico da água. A distância vertical entre os estados 1 e 2 do diagrama T-s foi amplamente exagerada por questões didáticas. A água entra na caldeira como um líquido comprimido no estado 2 e sai como vapor superaquecido no estado 3. A caldeira é basicamente um grande trocador de calor, no qual o calor originário dos gases de combustão, reatores nucleares ou outras fontes é transferido para a água essencialmente à pressão constante. A caldeira, incluindo a região onde o vapor é superaquecido (superaquecedor), também é chamada de gerador de vapor.
O vapor d’água superaquecido no estado 3 entra na turbina, na qual ele se expande de forma isoentrópica e produz trabalho, girando o eixo conectado a um gerador elétrico. A pressão e a temperatura do vapor caem durante esse processo até os valores do estado 4, no qual o vapor entra no condensador. Nesse estado, o vapor em geral é uma mistura de líquido e vapor saturados com um título elevado. O vapor é condensado a pressão constante no condensador, que é basicamente um grande trocador de calor, rejeitando calor para um meio de resfriamento como um lago, um rio ou a atmosfera. A água deixa o condensador como líquido saturado e entra na bomba completando o ciclo. Lembrando que a área sob uma