Ciclo de rankine

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 do Ciclo 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 que opera 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 e perderá 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 para poder ingressá-lo novamente à caldeira. Pode-se observar melhor a operação do ciclo no diagrama abaixo:

[pic] ▪ Processo 4-1: Primeiro, o fluido de trabalho é bombeado (idealmente numa forma 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 numa caldeira, 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 expande através 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 entra num 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 setores industriais, 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: