Termodinâmica Física

Universidade Federal Minas Gerais
Departamento Eng.Química
TDF
Sistemas Geração Potência
Prof. Sérgio L. Cabral Da Silva
Agosto/2014

Sistemas Geração Potência:
Sistema Geração Potência

Potência
Vapor

Potência
Gás

Combustão
Interna

+
Hidroelétrica

Toda EE e EM

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Sistemas Geração Potência:
Sistema Geração Potência

Potência
Vapor

Potência
Gás

Combustão
Interna

+
Hidroelétrica

Toda EE e EM

Instalações Potência a Vapor:
Subsistemas no processo Termoelétrico:

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Instalações Potência a Vapor:
Subsistemas no processo Termoelétrico:

Instalações Potência a Vapor:
Eficiência Térmica Planta – Parâmetros de desempenho:

Bwr = back work ratio (razão trabalho reversa)

Razão entre o trabalho entregue á bomba e o trabalho desenvolvido pela turbina.

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O Ciclo Carnot:

Problemas práticos!!!

ηt =

T
W (energia ⋅ pretendida) QH − QC
=
=1− C
QH (energia ⋅ gasta)
QH
TH

Partes de uma Turbina:

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Partes de uma Turbina:

Eficiência Isoentrópica Turbina:
Comparação entre o desempenho real de um equipamento e o desempenho que seria atingido em condições idealizadas para o mesmo estado inicial e a mesma pressão final ou de saída.
Turbinas:
ηt = Wreal / Wiso

Expansao iso-s + adiabática = reversível
•

Qrev = T∆ ( mS ) SC

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O Ciclo Rankine:
V.2.1 – O ciclo ideal de Rankine:
Processo 1

2: Expansão Iso-S Turbina

Processo 2 3: Transf. Calor P Cte até o estado de líquido saturado.
Processo 3

4: Compressão Iso-S Bomba

Processo 4 1: Transf. Calor P Cte para o fluido na caldeira.
Qrev = área (1-b-c-4-a-1)

Caldeira

Qrev = área (2-b-c-3-2)

Condensador

TENT (s1 – s4)
TSAI (s1 – s4)

O Ciclo Rankine:
O ciclo ideal de Rankine:

ηt =

Q
W (energia ⋅ pretendida) QH − QL
=
= 1− L
QH (energia ⋅ gasta )
QH
QH

ηIDEAL = 1 – QSAI / QENT = 1 – TSAI / TENT

• Aumento T (P) Caldeira

Aumento da Eficiência Térmica

• Redução T (P) Condensador