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RELATÓRIO DE PRÁTICA Nome matrícula RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Engenharia de Sistemas Térmicos DADOS DOA ALUNOA NOME MATRÍCULA CURSO POLO PROFESSORA ORIENTADORA ORIENTAÇÕES GERAIS O relatório deve ser elaborado individualmente e deve ser escrito de forma clara e concisa O relatório deve conter apenas 01 uma lauda por tema Fonte Arial ou Times New Roman Normal e Justificado Tamanho 12 Margens Superior 3 cm Inferior 2 cm Esquerda 3 cm Direita 2 cm Espaçamento entre linhas simples Título Arial ou Times New Roman Negrito e Centralizado Atenção desenvolva as respostas de maneira resumida mas garanta que todo o conteúdo necessário foi abordado Para essa atividade é obrigatório a indicação de referência bibliográfica RELATÓRIO Para a construção das atividades desenvolvidas você deverá utilizar o simulador DWSIM que está disponível no site httpsdwsimorgindexphpdownload O DWSIM é um software de simulação de processos de código aberto open source amplamente utilizado tanto em ambientes acadêmicos quanto na indústria Ele oferece recursos avançados para modelagem análise e otimização de processos químicos com destaque para sua flexibilidade ATIVIDADE PRÁTICA Construção de um ciclo Rankine utilizando o DWSIM Você foi encarregado de projetar e analisar um ciclo Rankine simples ideal utilizando água como fluido de trabalho RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA Figura 1 Ciclo Rankine Usando o DWSIM siga as instruções abaixo e responda às perguntas finais Modelagem do Ciclo Rankine o Construa no DWSIM um circuito que inclua caldeira gerador de vapor turbina expansão condensador e bomba o Defina pressões típicas de operação por exemplo uma pressão de caldeira de aproximadamente 40 bar e uma pressão de condensador de 01 bar ou 10 kPa ATENÇÃO PODE SER UTILIZADO VALORES DIFERENTES o Use água como o fluido de trabalho assegurando que o fluxo de saída do condensador retorne ao estado líquido para a bomba Parâmetros e hipóteses o Para a turbina considere uma turbina que opera em um processo isentrópico o Considere que a caldeira aquece o fluido até vapor saturado na pressão definida por exemplo 40 bar o Assuma que não há perdas de calor no condensador e na bomba exceto pela troca de calor necessária para condensar o vapor o A vazão mássica de água de alimentação pode ser escolhida livremente porém registre o valor definido por exemplo 1 kgs ATENÇÃO PODE SER UTILIZADO VALORES DIFERENTES RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA Análises solicitadas a Balanços de Massa e Energia o Verifique os balanços de massa e energia para cada equipamento certificandose de que o DWSIM apresente resultados consistentes b Cálculo de Potência o Determine a potência de saída na turbina W turbina o Calcule o trabalho consumido pela bomba W bomba o Encontre a potência líquida do ciclo subtraindo W bomba de W turbina c Eficiência Térmica o Calcule a eficiência térmica do ciclo usando a razão entre a potência líquida e o calor fornecido na caldeira Estudos de Sensibilidade o Varie a pressão do condensador entre 005 bar 5 kPA e 015 bar 15 kPa registrando como a eficiência térmica e a potência líquida se modificam Perguntas para responder no relatório a Apresente prints ou capturas de tela do seu fluxograma no DWSIM b Qual foi o valor da potência líquida obtida no ciclo padrão por exemplo se utilizar 40 bar de caldeira e 01 bar no condensador c Qual a eficiência térmica no cenário base d Como a variação da pressão do condensador influenciou a eficiência Explique fisicamente o porquê dessa variação e Faça uma análise crítica sobre possíveis melhorias para aumentar a eficiência do ciclo Rankine implementado 1 INTRODUÇÃO O ciclo Rankine é amplamente empregado na geração de energia elétrica a partir da conversão de energia térmica em trabalho mecânico Tratase de um ciclo termodinâmico idealizado que descreve o funcionamento de sistemas de geração a vapor sendo a base operacional de usinas termoelétricas nucleares e de energia solar térmica Sua importância decorre tanto da aplicabilidade prática quanto da possibilidade de otimização para diferentes contextos energéticos Neste trabalho realizase uma análise do ciclo Rankine utilizando duas abordagens complementares a simulação computacional e a resolução analítica A simulação será conduzida no software DWSIM um ambiente de modelagem e simulação de processos que permite a representação precisa dos componentes e fluxos envolvidos no ciclo Paralelamente serão realizados os cálculos termodinâmicos de forma analítica com base nas equações fundamentais da conservação de energia e nas propriedades dos fluidos de trabalho O principal objetivo é comparar os resultados obtidos nas duas abordagens avaliando as aproximações adotadas a consistência entre os métodos e possíveis discrepâncias nos valores de eficiência térmica trabalho líquido e outras variáveis relevantes A comparação visa também consolidar o entendimento dos fundamentos do ciclo e validar a utilização de ferramentas de simulação no contexto do ensino e da engenharia aplicada 2 DESENVOLVIMENTO A seguir será apresentado o circuito térmico do ciclo Rankine modelado no software DWSIM A simulação contempla os principais componentes do ciclo bomba caldeira turbina e condensador interligados de forma a representar o fluxo de energia e massa ao longo do processo O objetivo dessa modelagem é visualizar o comportamento termodinâmico do sistema obter dados operacionais dos pontos do ciclo e estabelecer uma base comparativa com os resultados analíticos calculados posteriormente NOME NOME CURSO MATRÍCULA POLO PROFESSORA ORIENTADORA Figura 1 Ciclo Rankine via software DWSIM Para a realização dos cálculos dos parâmetros termodinâmicos das potências de entrada e saída calor admitido e rejeitado pelo ciclo eficiência térmica entre outros parâmetros foram utilizados os seguintes dados de entrada por componente do ciclo Componente Pressão bar Título Vazão mássica kgh Turbina 20 1 3600 Condensador 01 08414 3600 Bomba 01 0 3600 Caldeira 20 3600 21 Balanço de massa e balanço de energia Afim de obter uma comparação com os resultados obtidos no software DWSIM iremos agora aplicar um balanço de massa e de energia em cada um dos equipamentos Abaixo temos as equações de balanço de massa e energia respectivamente dm dt V C me ms dE dt V C Q W mehe T mshs T Antes de aplicarmos as equações para cada equipamento iremos realizar algumas considerações 1 Ciclo operando em regime permanente 2 Variações de energia cinética e potencial desprezíveis 3 Turbina e bomba adiabáticas Da primeira consideração para todo o ciclo temos o seguinte 0 me ms me ms Isto acontece pois o ciclo opera em regime permanente portanto não há variação da massa com o tempo Aplicando um balanço de energia na turbina 00 W turb m3h3 T m4h4 T W turb mh3h4 Aplicando agora um balanço de energia no condensador 0 Qsai m4h4 T m1h1 T Qsai mh1h4 Aplicando um balanço de energia na bomba 00 W bomb m1h1 T m2h2 T W bomb mh1h2 Por fim aplicando um balanço de energia na caldeira 0 Qent m2h2 T m3h3 T Qent mh3h2 Para dá prosseguimento as nossas análises precisamos determinar o valor das entalpias de cada etapa do processo esses valores estão presentes na simulação do DWSIM portanto iremos utilizar o software EES para realizar a comparação entre os valores obtidos Figura 2 Parâmetros do ciclo para cada equipamento Esses parâmetros poderiam ser calculados utilizando tabelas de livros de termodinâmica realizando interpolação quando fosse necessário portanto foi optado por fazer via software afim de obter valores mais precisos O código utilizado para calcular os parâmetros acima será deixado em anexo no fim do trabalho 22 Cálculo da potência e trabalho As equações para a potência e trabalho já foram deduzidas no tópico anterior para o cálculo vamos utilizar os parâmetros obtidos via software EES para compararmos com os valores obtidos no DWSIM Calculando inicialmente a potência de saída da turbina W turb mh3h4 W turb127992007 W turb792kW O valor para a potência na saída da turbina obtido na simulação do DWSIM foi de 79172 kW vamos calcular o erro e 79279172 792 100 e 0035 Agora vamos calcular o trabalho consumido pela bomba W bomb mh1h2 W bomb119181938 W bomb2kW O trabalho da bomba obtido na simulação do DWSIM foi de 201 kW calculando o erro e 2012 201 100 e 0497 Por fim vamos calcular a potência liquida do ciclo W liq W turb W bomb W liq7922 W liq790kW 23 Cálculo da eficiência Para calcular a eficiência térmica do ciclo utilizamos a expressão proposta no arquivo de orientação da atividade prática η W liq Qent η W liq mh3h2 η 790 127991938 η03032 η3032 24 Estudo de sensibilidade Para realizar essa análise vamos manter a pressão na caldeira de 20 bar e variar a pressão no condensador de 005 bar onde iremos analisar nas pressões de 00501015 Quando a pressão no condensador for de 005 bar temos as seguintes propriedades Figura 3 Parâmetros do ciclo para pressão de 05 Bar no condensador Calculando a potência liquida W liq W turb W bomb W liq2799193213771397 W liq865kW Calculando a eficiência η W liq mh3h2 η 865 127991397 η03253 η3253 Para a pressão de 015 bar temos as seguintes propriedades Figura 4 Parâmetros do ciclo para pressão de 015 Bar no condensador Calculando a potência liquida W liq W turb W bomb W liq27992053226228 W liq744 kW Calculando a eficiência η W liq mh3h2 η 744 12799228 η02894 η2894 Analisando os resultados obtidos por meio da simulação no DWSIM e dos cálculos analíticos é possível afirmar que a redução da pressão no condensador resulta em um aumento da eficiência térmica do ciclo Rankine Isso ocorre porque ao diminuir a pressão no condensador a temperatura de condensação do vapor também se reduz ampliando a diferença de temperatura entre a fonte quente caldeira e a fonte fria condensador Como consequência o ciclo opera com um maior aproveitamento do calor fornecido na caldeira elevando o rendimento termodinâmico Além disso a redução da pressão no condensador aumenta a expansão útil do vapor na turbina o que significa que mais trabalho é extraído por unidade de massa de fluido de trabalho Em outras palavras o trabalho líquido do ciclo aumenta enquanto a energia térmica rejeitada ao ambiente diminui favorecendo a eficiência global do processo No entanto é importante considerar que pressões muito baixas podem implicar em limitações práticas como o aumento do volume específico do vapor na saída da turbina o que pode exigir turbinas maiores e mais complexas Portanto do ponto de vista termodinâmico a redução da pressão no condensador é uma estratégia eficiente para melhorar o desempenho do ciclo Rankine embora deva ser cuidadosamente analisada em termos de viabilidade técnica e econômica 3 CONCLUSÃO A análise do ciclo Rankine realizada por meio de simulação no DWSIM e cálculos analíticos permitiu observar o comportamento termodinâmico do sistema e identificar os fatores que mais influenciam sua eficiência térmica Dentre os aspectos analisados verificouse que a pressão no condensador exerce papel fundamental quanto menor essa pressão maior a eficiência do ciclo embora isso envolva desafios práticos de operação e dimensionamento dos equipamentos Como forma de aprimorar a eficiência do ciclo Rankine implementado algumas melhorias podem ser consideradas Uma delas é a introdução de reaquecimento do vapor técnica que consiste em expandir parcialmente o vapor na turbina reaquecêlo e expandilo novamente o que aumenta o trabalho líquido extraído e reduz a umidade na saída da turbina Outra alternativa é a regeneração que utiliza parte do vapor extraído da turbina para préaquecer a água de alimentação reduzindo o consumo de energia na caldeira Além disso a escolha de fluidos de trabalho com melhores propriedades termodinâmicas a otimização das condições de pressão e temperatura de operação e o uso de isolamento térmico eficiente nos equipamentos são estratégias que podem contribuir significativamente para o aumento do desempenho do ciclo Por fim recomendase uma análise econômica das melhorias propostas considerando não apenas o ganho em eficiência mas também o custo de implementação e manutenção dos sistemas adicionais Dessa forma o estudo realizado reforça a importância da compreensão detalhada dos parâmetros operacionais do ciclo Rankine e da busca contínua por soluções que conciliem eficiência energética e viabilidade técnica 4 REFERÊNCIAS ÇENGEL Y A BOLES M A 2006 Termodinâmica 5a Edição McGraw Hill São Paulo Van Wylen G T Sontag Fundamentos da termodinâmica Clássica Ed Edgard Blucher Ltda Quarta Edição Americana 1995 Anexos Código para cálculo das propriedades termodinâmicas no EES Definição da entalpia no ponto 1 P101 x10 h1EnthalpyWaterPP1xx1 s1EntropyWaterPP1xx1 Definição da entalpia no ponto 2 P220 s2s1 h2EnthalpyWaterPP2ss2 Definição da entalpia no ponto 3 P3P2 x31 h3EnthalpyWaterPP3xx3 s3EntropyWaterPP3xx3 Definição da entalpia no ponto 4 P4P1 s4s3 h4EnthalpyWaterPP4ss4
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RELATÓRIO DE PRÁTICA Nome matrícula RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Engenharia de Sistemas Térmicos DADOS DOA ALUNOA NOME MATRÍCULA CURSO POLO PROFESSORA ORIENTADORA ORIENTAÇÕES GERAIS O relatório deve ser elaborado individualmente e deve ser escrito de forma clara e concisa O relatório deve conter apenas 01 uma lauda por tema Fonte Arial ou Times New Roman Normal e Justificado Tamanho 12 Margens Superior 3 cm Inferior 2 cm Esquerda 3 cm Direita 2 cm Espaçamento entre linhas simples Título Arial ou Times New Roman Negrito e Centralizado Atenção desenvolva as respostas de maneira resumida mas garanta que todo o conteúdo necessário foi abordado Para essa atividade é obrigatório a indicação de referência bibliográfica RELATÓRIO Para a construção das atividades desenvolvidas você deverá utilizar o simulador DWSIM que está disponível no site httpsdwsimorgindexphpdownload O DWSIM é um software de simulação de processos de código aberto open source amplamente utilizado tanto em ambientes acadêmicos quanto na indústria Ele oferece recursos avançados para modelagem análise e otimização de processos químicos com destaque para sua flexibilidade ATIVIDADE PRÁTICA Construção de um ciclo Rankine utilizando o DWSIM Você foi encarregado de projetar e analisar um ciclo Rankine simples ideal utilizando água como fluido de trabalho RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA Figura 1 Ciclo Rankine Usando o DWSIM siga as instruções abaixo e responda às perguntas finais Modelagem do Ciclo Rankine o Construa no DWSIM um circuito que inclua caldeira gerador de vapor turbina expansão condensador e bomba o Defina pressões típicas de operação por exemplo uma pressão de caldeira de aproximadamente 40 bar e uma pressão de condensador de 01 bar ou 10 kPa ATENÇÃO PODE SER UTILIZADO VALORES DIFERENTES o Use água como o fluido de trabalho assegurando que o fluxo de saída do condensador retorne ao estado líquido para a bomba Parâmetros e hipóteses o Para a turbina considere uma turbina que opera em um processo isentrópico o Considere que a caldeira aquece o fluido até vapor saturado na pressão definida por exemplo 40 bar o Assuma que não há perdas de calor no condensador e na bomba exceto pela troca de calor necessária para condensar o vapor o A vazão mássica de água de alimentação pode ser escolhida livremente porém registre o valor definido por exemplo 1 kgs ATENÇÃO PODE SER UTILIZADO VALORES DIFERENTES RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS ENSINO DIGITAL RELATÓRIO DATA Análises solicitadas a Balanços de Massa e Energia o Verifique os balanços de massa e energia para cada equipamento certificandose de que o DWSIM apresente resultados consistentes b Cálculo de Potência o Determine a potência de saída na turbina W turbina o Calcule o trabalho consumido pela bomba W bomba o Encontre a potência líquida do ciclo subtraindo W bomba de W turbina c Eficiência Térmica o Calcule a eficiência térmica do ciclo usando a razão entre a potência líquida e o calor fornecido na caldeira Estudos de Sensibilidade o Varie a pressão do condensador entre 005 bar 5 kPA e 015 bar 15 kPa registrando como a eficiência térmica e a potência líquida se modificam Perguntas para responder no relatório a Apresente prints ou capturas de tela do seu fluxograma no DWSIM b Qual foi o valor da potência líquida obtida no ciclo padrão por exemplo se utilizar 40 bar de caldeira e 01 bar no condensador c Qual a eficiência térmica no cenário base d Como a variação da pressão do condensador influenciou a eficiência Explique fisicamente o porquê dessa variação e Faça uma análise crítica sobre possíveis melhorias para aumentar a eficiência do ciclo Rankine implementado 1 INTRODUÇÃO O ciclo Rankine é amplamente empregado na geração de energia elétrica a partir da conversão de energia térmica em trabalho mecânico Tratase de um ciclo termodinâmico idealizado que descreve o funcionamento de sistemas de geração a vapor sendo a base operacional de usinas termoelétricas nucleares e de energia solar térmica Sua importância decorre tanto da aplicabilidade prática quanto da possibilidade de otimização para diferentes contextos energéticos Neste trabalho realizase uma análise do ciclo Rankine utilizando duas abordagens complementares a simulação computacional e a resolução analítica A simulação será conduzida no software DWSIM um ambiente de modelagem e simulação de processos que permite a representação precisa dos componentes e fluxos envolvidos no ciclo Paralelamente serão realizados os cálculos termodinâmicos de forma analítica com base nas equações fundamentais da conservação de energia e nas propriedades dos fluidos de trabalho O principal objetivo é comparar os resultados obtidos nas duas abordagens avaliando as aproximações adotadas a consistência entre os métodos e possíveis discrepâncias nos valores de eficiência térmica trabalho líquido e outras variáveis relevantes A comparação visa também consolidar o entendimento dos fundamentos do ciclo e validar a utilização de ferramentas de simulação no contexto do ensino e da engenharia aplicada 2 DESENVOLVIMENTO A seguir será apresentado o circuito térmico do ciclo Rankine modelado no software DWSIM A simulação contempla os principais componentes do ciclo bomba caldeira turbina e condensador interligados de forma a representar o fluxo de energia e massa ao longo do processo O objetivo dessa modelagem é visualizar o comportamento termodinâmico do sistema obter dados operacionais dos pontos do ciclo e estabelecer uma base comparativa com os resultados analíticos calculados posteriormente NOME NOME CURSO MATRÍCULA POLO PROFESSORA ORIENTADORA Figura 1 Ciclo Rankine via software DWSIM Para a realização dos cálculos dos parâmetros termodinâmicos das potências de entrada e saída calor admitido e rejeitado pelo ciclo eficiência térmica entre outros parâmetros foram utilizados os seguintes dados de entrada por componente do ciclo Componente Pressão bar Título Vazão mássica kgh Turbina 20 1 3600 Condensador 01 08414 3600 Bomba 01 0 3600 Caldeira 20 3600 21 Balanço de massa e balanço de energia Afim de obter uma comparação com os resultados obtidos no software DWSIM iremos agora aplicar um balanço de massa e de energia em cada um dos equipamentos Abaixo temos as equações de balanço de massa e energia respectivamente dm dt V C me ms dE dt V C Q W mehe T mshs T Antes de aplicarmos as equações para cada equipamento iremos realizar algumas considerações 1 Ciclo operando em regime permanente 2 Variações de energia cinética e potencial desprezíveis 3 Turbina e bomba adiabáticas Da primeira consideração para todo o ciclo temos o seguinte 0 me ms me ms Isto acontece pois o ciclo opera em regime permanente portanto não há variação da massa com o tempo Aplicando um balanço de energia na turbina 00 W turb m3h3 T m4h4 T W turb mh3h4 Aplicando agora um balanço de energia no condensador 0 Qsai m4h4 T m1h1 T Qsai mh1h4 Aplicando um balanço de energia na bomba 00 W bomb m1h1 T m2h2 T W bomb mh1h2 Por fim aplicando um balanço de energia na caldeira 0 Qent m2h2 T m3h3 T Qent mh3h2 Para dá prosseguimento as nossas análises precisamos determinar o valor das entalpias de cada etapa do processo esses valores estão presentes na simulação do DWSIM portanto iremos utilizar o software EES para realizar a comparação entre os valores obtidos Figura 2 Parâmetros do ciclo para cada equipamento Esses parâmetros poderiam ser calculados utilizando tabelas de livros de termodinâmica realizando interpolação quando fosse necessário portanto foi optado por fazer via software afim de obter valores mais precisos O código utilizado para calcular os parâmetros acima será deixado em anexo no fim do trabalho 22 Cálculo da potência e trabalho As equações para a potência e trabalho já foram deduzidas no tópico anterior para o cálculo vamos utilizar os parâmetros obtidos via software EES para compararmos com os valores obtidos no DWSIM Calculando inicialmente a potência de saída da turbina W turb mh3h4 W turb127992007 W turb792kW O valor para a potência na saída da turbina obtido na simulação do DWSIM foi de 79172 kW vamos calcular o erro e 79279172 792 100 e 0035 Agora vamos calcular o trabalho consumido pela bomba W bomb mh1h2 W bomb119181938 W bomb2kW O trabalho da bomba obtido na simulação do DWSIM foi de 201 kW calculando o erro e 2012 201 100 e 0497 Por fim vamos calcular a potência liquida do ciclo W liq W turb W bomb W liq7922 W liq790kW 23 Cálculo da eficiência Para calcular a eficiência térmica do ciclo utilizamos a expressão proposta no arquivo de orientação da atividade prática η W liq Qent η W liq mh3h2 η 790 127991938 η03032 η3032 24 Estudo de sensibilidade Para realizar essa análise vamos manter a pressão na caldeira de 20 bar e variar a pressão no condensador de 005 bar onde iremos analisar nas pressões de 00501015 Quando a pressão no condensador for de 005 bar temos as seguintes propriedades Figura 3 Parâmetros do ciclo para pressão de 05 Bar no condensador Calculando a potência liquida W liq W turb W bomb W liq2799193213771397 W liq865kW Calculando a eficiência η W liq mh3h2 η 865 127991397 η03253 η3253 Para a pressão de 015 bar temos as seguintes propriedades Figura 4 Parâmetros do ciclo para pressão de 015 Bar no condensador Calculando a potência liquida W liq W turb W bomb W liq27992053226228 W liq744 kW Calculando a eficiência η W liq mh3h2 η 744 12799228 η02894 η2894 Analisando os resultados obtidos por meio da simulação no DWSIM e dos cálculos analíticos é possível afirmar que a redução da pressão no condensador resulta em um aumento da eficiência térmica do ciclo Rankine Isso ocorre porque ao diminuir a pressão no condensador a temperatura de condensação do vapor também se reduz ampliando a diferença de temperatura entre a fonte quente caldeira e a fonte fria condensador Como consequência o ciclo opera com um maior aproveitamento do calor fornecido na caldeira elevando o rendimento termodinâmico Além disso a redução da pressão no condensador aumenta a expansão útil do vapor na turbina o que significa que mais trabalho é extraído por unidade de massa de fluido de trabalho Em outras palavras o trabalho líquido do ciclo aumenta enquanto a energia térmica rejeitada ao ambiente diminui favorecendo a eficiência global do processo No entanto é importante considerar que pressões muito baixas podem implicar em limitações práticas como o aumento do volume específico do vapor na saída da turbina o que pode exigir turbinas maiores e mais complexas Portanto do ponto de vista termodinâmico a redução da pressão no condensador é uma estratégia eficiente para melhorar o desempenho do ciclo Rankine embora deva ser cuidadosamente analisada em termos de viabilidade técnica e econômica 3 CONCLUSÃO A análise do ciclo Rankine realizada por meio de simulação no DWSIM e cálculos analíticos permitiu observar o comportamento termodinâmico do sistema e identificar os fatores que mais influenciam sua eficiência térmica Dentre os aspectos analisados verificouse que a pressão no condensador exerce papel fundamental quanto menor essa pressão maior a eficiência do ciclo embora isso envolva desafios práticos de operação e dimensionamento dos equipamentos Como forma de aprimorar a eficiência do ciclo Rankine implementado algumas melhorias podem ser consideradas Uma delas é a introdução de reaquecimento do vapor técnica que consiste em expandir parcialmente o vapor na turbina reaquecêlo e expandilo novamente o que aumenta o trabalho líquido extraído e reduz a umidade na saída da turbina Outra alternativa é a regeneração que utiliza parte do vapor extraído da turbina para préaquecer a água de alimentação reduzindo o consumo de energia na caldeira Além disso a escolha de fluidos de trabalho com melhores propriedades termodinâmicas a otimização das condições de pressão e temperatura de operação e o uso de isolamento térmico eficiente nos equipamentos são estratégias que podem contribuir significativamente para o aumento do desempenho do ciclo Por fim recomendase uma análise econômica das melhorias propostas considerando não apenas o ganho em eficiência mas também o custo de implementação e manutenção dos sistemas adicionais Dessa forma o estudo realizado reforça a importância da compreensão detalhada dos parâmetros operacionais do ciclo Rankine e da busca contínua por soluções que conciliem eficiência energética e viabilidade técnica 4 REFERÊNCIAS ÇENGEL Y A BOLES M A 2006 Termodinâmica 5a Edição McGraw Hill São Paulo Van Wylen G T Sontag Fundamentos da termodinâmica Clássica Ed Edgard Blucher Ltda Quarta Edição Americana 1995 Anexos Código para cálculo das propriedades termodinâmicas no EES Definição da entalpia no ponto 1 P101 x10 h1EnthalpyWaterPP1xx1 s1EntropyWaterPP1xx1 Definição da entalpia no ponto 2 P220 s2s1 h2EnthalpyWaterPP2ss2 Definição da entalpia no ponto 3 P3P2 x31 h3EnthalpyWaterPP3xx3 s3EntropyWaterPP3xx3 Definição da entalpia no ponto 4 P4P1 s4s3 h4EnthalpyWaterPP4ss4