O Rankine Ciclo e Experimento

Problematização:

Em face ao grande aumento do consumo de energia de fontes não renováveis, ao grande gasto e seus prejudiciais ao meio ambiente o ciclo de Rankine Ideal nos apresenta uma forma de gerar energia que podemos obter com gastos inferiores e pouco prejudiciais ao meio ambiente, sendo prejudicial apenas a queima do gás para o aquecimento da caldeira. Podemos utiliza-lo, por exemplo, numa empresa de óleo e gás onde podemos gerar energia a partir do ciclo de rankine gerando energia para as turbinas e utilizando os fluidos de entrada para ajudar a condensar como veremos a seguir;

Objetivo geral

Temos por objeto apresentar um ciclo de rankine ideal em menor escala a partir do conhecimento obtido por pesquisas seguindo a exemplo a matéria apresentada em sala, poderemos visualizar de forma pratica seu funcionamento e a geração de energia na led que teremos para demostrar a sua geração.

Objetivo especifica

 A demonstração a partir do funcionamento do ciclo de rankine em menor escala da sua capacidade de geração de energia e funcionamento que pode ser empregado em uma grande empresa para gerar energia com menores custos.

Justificativa

 A escolha do projeto tem se por justificativa o interesse em demonstrar o trabalho de geração de energia de uma forma simples que pode ser utilizado em empresas com intuído de diminuição de custos. E demostrar a sua facilidade em ser montado.

O ciclo de Rankine Ideal

O ciclo de Rankine é um ciclo onde alguns dos problemas práticos do ciclo de Carnot podem ser eliminados como ao superaquecer o vapor da caldeira e condensa-la completamente no condensador.

O ciclo de Carnot é um ciclo difícil de colocar em prática, como na região marcada de 2-3 temos  a mistura de liquido + vapor e do ponto 3- 4 temos que aumentar a pressão do sistema para q o mesmo possa passar pela turbina para assim gerar o trabalho desejado.  Como podemos ver na outra imagem o ciclo de rankine nada mais é que o ciclo de  Carnot deslocando o ponto 3 para a curva de Liq. Saturado onde com pouca energia que começamos a ter a formação de vapor e podemos utilizar somente uma bomba sem a necessidade de compressor.

             

           

Na imagem 2, do ponto 3 – 4 é justamente a posição onde o líquidos estará passando pela bomba e elevaremos a pressão do sistema trabalhando somente com liquido e de

4-1 onde temos a conversão depois da pressão já elevada de liquido para vapor na caldeira.

As diferenças do ciclo de Carnot em comparação ao ciclo de Rankine, são praticamente os tipos de processos no ciclo de Carnot temos dois processo isentrópicos ( 3-4 / 1-2)

Que são processos com a mesma entropia.

Já no ciclo de Rankini temos dois processos que são considerados adiabáticos são processos onde não temos trocas de calor com o ambiente ( turbina / bomba ).

O ciclo de Rankine ideal não envolve nenhuma irreversibilidade interna e consiste nos quatro processos seguintes:

1. Compressão isentrópica em uma bomba;
2. Fornecimento de calor a pressão constante em uma caldeira
3. Expansão isentrópica em uma turbina
4. Rejeição de calor a pressão constante do condensador

[pic 1]

 O constante estudo e pesquisa do ciclo de rankine têm por intenção procurar sempre um meio de aumentar a eficiência do ciclo, pois mesmo pequenos aumentos da eficiência térmica podem significar grande economia na necessidade de combustível a fim de torná-la mais limpa também.

Uma das maneiras de se aumentar o rendimento do ciclo é o uso do vapor superaquecido, caso adicionamos mais um trocador de calor podemos introduzir mais calor para o mesmo sair do estado de saturado para uma condição maior onde o vapor