Ciclo Brayton com Intercooler - Análise Termodinâmica e Exergética

CICLO BRAYTON COM INTERCOOLER Uma turbina a gás queimando uma mistura de 90 de metano e 10 de etano base molar com máxima temperatura de 1200ºC opera com razão de pressão de 20 O ciclo é equipado com um sistema de intercooler que utiliza água líquida para resfriar o ar entre os estágios de compressão até a temperatura ambiente O sistema de intercooler opera com água líquida entrando no intercooler com 20ºC e deixandoo com 20ºC a mais No intercooler a diferença de temperatura entre a entrada do fluido frio e a saída do fluido quente é de 18ºC Uma torre de resfriamento opera com ar úmido entrando a 20ºC e 40 de umidade relativa e deixando a torre a 25ºC e 85 de umidade relativa e possui até 034 kgs de água de reposição disponível para sua operação Para um consumo de combustível de 012 kgs determine a o poder calorífico do gás utilizado como combustível kJkg b a potência consumida no compressor de ar kW c a potência consumida no compressor de gás kW d a eficiência de Primeira Lei e a irreversibilidade gerada em cada equipamento kW f a eficiência exergética Considere a eficiência isentrópica dos compressores de 80 a eficiência isentrópica da turbina de 90 a razão de pressão entre os estágios de compressão é a mesma não há perda de pressão do ar no intercooler Considere que a potência consumida para água de resfriamento seja o W 01245 mresf Considere que a potência consumida para o insuflamento de ar na torre de resfriamento seja W 01406 mar 004365 Componente Exergia química padrão kJkg CO 9821 CO2 4514 H2 117113 N2 2463 O2 1241 CH4 51839 C2H6 49745 C3H8 48847 C4H10 63628 Torre de Resfriamento Intercooler Câmara de Combustão Compressor Compressor Compressor de gás Turbina 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14