Ciclo de rankine

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  • Publicado : 13 de setembro de 2011
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INTRODUÇÃO
O Ciclo de Rankine é um ciclo termodinâmico relacionado ao consumo de calor com a produção de trabalho. Como outros ciclos termodinâmicos, a máxima eficiência é dada pelo cálculo doCiclo de Carnot. O nome Ciclo de Rankine deve-se ao engenheiro e físico escocês Willian John Macquorn Rankine tido como criador.

DEFINIÇÃO
O ciclo de Rankine é um ciclo de potência queopera com vapor (normalmente água, mas pode incluir outros líquidos, como amônia). Este é produzido em uma caldeira à alta pressão para logo ser levado a uma turbina onde produzirá energia cinética eperderá pressão. Seu caminho continua ao seguir para um condensador, onde o vapor remanente mudará para o estado líquido. Posteriormente, é succionado por uma bomba que aumentará a pressão do fluído parapoder ingressá-lo novamente à caldeira. Pode-se observar melhor a operação do ciclo no diagrama abaixo:

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▪ Processo 4-1: Primeiro, o fluido de trabalho é bombeado (idealmente numaforma isotrópica) de uma pressão baixa para uma pressão alta, utilizando-se uma bomba. O bombeamento requer algum tipo de energia para realizar-se.
▪ Processo 1-2: O fluido pressurizado entra numacaldeira, onde é aquecido a pressão constante até se tornar vapor superaquecido. Fontes comuns de calor incluem carvão, gás natural e energia nuclear.
▪ Processo 2-3: O vapor superaquecido expandeatravés de uma turbina para gerar trabalho. Idealmente, esta expansão é isoentrópica. Com esta expansão, tanto a pressão quanto a temperatura se reduzem.
▪ Processo 3-4: O vapor então entranum condensador, onde ele é resfriado até a condição de líquido saturado. Este líquido então retorna à bomba e o ciclo se repete.

APLICAÇÃO
O ciclo Rankine pode ser utilizado em diversos setoresindustriais, melhorando a eficiência térmica dos processos e consequentemene, reduzindo as emissões de gases que causam o efeito estufa, como o CO2. Pode-se listar as seguintes aplicações para o ciclo:...
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