SISTEMAS TÉRMICOS E CO-GERAÇÃO

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL
Tecnologia e Computação

Curso de Graduação em Engenharia Mecânica

SISTEMAS TÉRMICOS E CO-GERAÇÃO
Projeto

Canoas, Novembro de 2012.

EXERCÍCIO

Dados:

Ciclo de Rankine
400 a 500 MW de potência -
Ptie = 170 a 180 atm
Ptis = 33 a 43 atm
Rra = 65 a 75 % (taxa de reaquecimento)
Pstb = 715 a 725 mmHg
Te = 540 °C
Combustível = GN, PCI = 36 a 38 MJ/Nm³
Rendimentos: Arbitrados conforme indicação bibliográfica

Valores arbitrados:

Potência de 400 MW
Ptie = 172,75 atm = 175 bar = 17,5 Mpa
Ptis = 34,55 atm = 35 bar = 3,5 Mpa
Rra = 70 %
Pstb = 720 mmHg = 0,9597 bar = 95,97 Kpa - 0,0403 bar Pressão absoluta

Rendimentos

Arbitrados conforme indicação bibliográfica: Handbook of Mechanical Engineering Calculations – Part 1 – Power generation.

Rendimento gerador elétrico = 0,98
Rendimento do gerador de vapor = 0,88
Rendimento das turbinas = 0,8
Rendimento das bombas = 0,85

Figura 1 - Representação esquemática do sistema

1
2
2’
TM
2”
3
4
5
6

Liq sat
Liq comp
Liq comp
Liq comp
Liq comp
Vap sup
Vap sup
Vap sup
V + L
P (bar)

35
35
34
175
175
35
35

Pabs (bar)
0,0403
36,013
36,013
36,013
176,013
176,013
36,013
36,013
0,0403
T (°C)
29,11
29,15
244,185
96
97,65
540
251,51
540
29,11
h (Kj/Kg)
121,9
125,41
1057,7
405,097
422,43
3392,3
2827,7
3539,8
2175,18
h’ (Kj/Kg)
-
-
-
-
-
-
2940,62
-
2448,104
s (Kj/Kg °C)
0,424
0,424
2,74
1,26
1,26
6,387
6,16
7,257
7,257
v (m³/Kg)
0,001004
0,001002
0,001238
0,001039
0,001033
0,01878
0,05700
0,10174
Título 0,85

Tabela 1 – estados termodinâmicos

CÁLCULOS DOS ESTADOS

- Estado 1 – Líquido saturado

- Estado 2 – Líquido comprimido

Estado 2’ – Líquido comprimido

Estado no TM – Líquido comprimido

Estad0 2” – Líquido comprimido

Estado 3 –