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Engenharia de Produção ·
Sistemas Termicos
· 2022/2
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Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 2 Sistemas de Geração de Sistemas de Geração de Potência a Vapor Potência a Vapor TE0232 Sistemas Térmicos TE0232 Sistemas Térmicos Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 3 Aplicações das turbinas a vapor Aplicações das turbinas a vapor ● Geração de energia ● Acionamento de máquinas; ● ... Fonte: Internet Fonte: Internet Fonte: Internet Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 4 Plantas de potência a vapor Plantas de potência a vapor Fonte: http://www.zeroco2.no/capture/sources-of-co2/single-cycle-steam-turbine-power-plant Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 5 Plantas de potência solar térmica Plantas de potência solar térmica Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Central-Receiver-system_fig4_275405751 Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 6 Ciclo termodinâmico básico das Ciclo termodinâmico básico das turbinas a vapor turbinas a vapor GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ˙W TV ˙QC ˙mf GV – gerador de vapor TV – turbina a vapor C – condensador B - bomba Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 7 Turbinas a vapor Turbinas a vapor ciclo ciclo Rankine Rankine ideal ideal Considerações simplificativas: – Operação em regime estacionário; – Fluido de trabalho: fluido volátil (água ou outra substância simples); – O fluido de trabalho na saída do gerador de vapor está no estado de vapor saturado; – Expansão adiabática e internamente reversível da turbina – O fluido de trabalho na saída do condensador no estado de líquido sapurado. – Bombeio adiabático e internamente reversível na bomba. GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ˙W TV ˙QC ˙mf Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 8 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T3=T2s s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1 4s s2s=s1 PC PGV sv@TC TGV=TET =T1 T4s≈T3 ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 9 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no gerador de vapor: – Calor adicionado ao FT por unidade de massa: – Taxa de calor adicionado ao FT: – A taxa de calor representa o valor mínimo possível de calor a ser adicionado ao fluido de trabalho no GV. – Na realidade, as perdas devidas a combustão não ideal, exaustão dos gases da fornalha e a transferência de calor através das paredes do GV fazem com que a taxa de adição de calor requerida seja superior a qGV=h1−h4s [J /kg] ˙QGV= ˙mf qGV [W ] ˙QGV= ˙mf qGV [W ] GV 4s 1 ˙QGV ˙mf ˙QGV ˙QGV Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 10 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia na turbina: – Trabalho específico de expansão isentrópica do vapor: – Potência mecânica de expansão isentrópica do vapor: – O trabalho específico e a potência mecânica de expansão isentrópica representam oas respectivos valores máximos possíveis de serem produzidos pelo vapor na TV. – Na realidade, as irreversibilidades (atrito, efeitos hidrodinâmicos, presença de condensado...) internas do vapor, a perda de calor do vapor para a carcaça da TV e as perdas mecânicas nas partes móveis (atrito, vibração…) da TV fazem com a potência disponível no eixo seja inferior à w TVs=h1−h2s+ 1 2 (v 1 2−v 2s 2 ) [J /kg] ˙W TVs= ˙mf w TVs [W ] TV 1 2s ˙W TVs ˙mf ˙W TVs Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 12 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no condensador: – Calor rejeitado por unidade de massa do FT: – Taxa de calor rejeitada pelo FT: – Aplicando o balanço de energia para a água de arrefecimento do condensador: é possível estimar a vazão de água de arrefecimento requerida no condensador: qC=h3−h2s [J /kg] ˙QC= ˙mf qC= ˙mf (h3−h2s) [W ] ˙QC= ˙mf qC= ˙mf (h3−h2s) [W ] C 3 2s ˙QC ˙mf ˙QC= ˙mwC(hwo−hwi)≈ ˙mwCc pw ΔT wC ∴ ˙mwC≈ ˙QC c pw ΔT wC [kg/s] ∴ ˙mwC≈ ˙QC c pw ΔT wC [kg/s] ˙mwC ,T wCi T wCo ΔT wC=T wCo−T wCi Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 13 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia na bomba: – Trabalho específico de bombeio isentrópico: – Potência de bombeio isentrópico requerida pelo FT: – O trabalho específico e a potência de bombeio isentrópico representam os respectivos valores mínimos requeridos pelo fluido de trabalho para a elevação de pressão desejada. – Na realidade, as irreversibilidades (atrito, efeitos hidrodinâmicos...) internas do líquido e as perdas mecânicas nas partes móveis (atrito, vibração…) da bomba fazem com a potência requerida no seu eixo seja superior à w Bs=h3−h4 s [J /kg] ˙W Bs= ˙mf w Bs [W ] ˙W Bs= ˙mf w Bs [W ] B 4s 3 ˙W B ˙mf ˙W Bs Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 15 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no ciclo: – Trabalho específico líquido produzido: – Potência líquida produzida: Obs.: ● O trabalho específico wliq do ciclo de potência a vapor Rankine ideal pode ser interpretado como sendo a pontência mecânica líquida máxima que uma vazão unitária de vapor [kW/(kg/s)] pode produzir sob as condições em o ciclo que opera. ● Na realidade, as irreversibilidades presentes no ciclo fazem com a potência mecânica líquida produzida no ciclo seja inferior à w liq=w TVs−|w Bs|=(h1−h2s)+ 1 2 (v 1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) [J /kg] ˙W liq= ˙mf w liq [W ] ˙W liq= ˙mf w liq [W ] ˙W liq Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 16 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Rendimento térmico do ciclo: Razão de trabalho reverso (back work ratio): O rendimento témico e a razão de trabalho reverso do ciclo a vapor Rankine ideal representam os respectivos valores máximos possíveis de se obter em um ciclo a vapor operando sob as mesmas condições. ηt= ˙W liq ˙QGV = w liq qGV = (h1−h2s)+ 1 2 (v1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) h1−h4 s ( <1) ηt= ˙W liq ˙QGV = w liq qGV = (h1−h2s)+ 1 2 (v1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) h1−h4 s ( <1) bwr = ˙W B ˙W TV =|w B| w TV = h4s−h3 (h1−h2s)+(v 1 2−v 2s 2 )/2 ( ≪1) bwr = ˙W B ˙W TV =|w B| w TV = h4s−h3 (h1−h2s)+(v 1 2−v 2s 2 )/2 ( ≪1) Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 17 Efeitos do superaquecimento do Efeitos do superaquecimento do vapor no ciclo vapor no ciclo Rankine Rankine GV SH B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙QSH ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T1=T4s s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1 4s s2s=s1 PC PGV sv@TC TGV=Ts@PGV T2s≈T1 TET =T1 ΔTsup =T1 - TGV ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C ↑ Δ T sup→{ ↑qGV ↑↑w liq ↑x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 18 Efeitos da pressão do gerador de Efeitos da pressão do gerador de vapor no ciclo vapor no ciclo Rankine Rankine GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T3=T2s’ s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1’ 4s s2s’=s1’ PC P’GV sv@TC T’GV=T’ET =T1’ T4s≈T3 2s’ 1 ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C ↑PGV →{ ↓qGV ↑w liq ↓x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 19 Efeitos da pressão no condensador Efeitos da pressão no condensador no ciclo no ciclo Rankine Rankine GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3’ T T’C=T3’=T2s’ s4s’=s3’ sl@T’C s cte. s C 1 4s’ s2s’=s1 PC PGV sv@T’C TGV=TET =T1 T4s’≈T3’ P’C 2s’ ˙mf x 2s = s2s −sl @T C sv @T C −sl @T C ↓PC→{ =qGV ↑w liq ↑x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 20 Irreversibilidades e Perdas no Irreversibilidades e Perdas no Ciclo Rankine Ciclo Rankine ● Eficiência isentrópica de expansão: ● Eficiência isentrópica de bombeio: GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ,ηs ,B ˙W TV ,ηs ,TV ˙QC ˙mf ηs ,B=w Bs w B =h3−h4s h3−h4 ηs ,B=w Bs w B =h3−h4s h3−h4 ηs ,TV= w TV w TVs = h1−h2 h1−h2s ηs ,TV= w TV w TVs = h1−h2 h1−h2s Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 21 Irreversibilidades e perdas no Irreversibilidades e perdas no ciclo ciclo Rankine Rankine GV B C ˙W TV ,ηs ,TV ˙QC TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ,ηs ,B 3 2 T TC=T3=T2 s4 s C 1 4 s1 PC PGV sv@TC TGV=TET =T1 T4 s3=sl@TC s2 ˙mf x 2= s2−sl @T C sv @T C−sl @T C }↓w liq→↓ ηT ηsTV ,ηsB→{ ≈qGV ↓w TV ↑w B ↑x 2s Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 22 Ciclo termodinâmico das turbinas a Ciclo termodinâmico das turbinas a vapor com reaquecimento vapor com reaquecimento GV B C TVBP 6 5 1 2 ˙QGV ˙W B TVAP ˙QRH 3 4 ˙QSH ˙W TV ˙QC ˙mf GV – gerador de vapor SH - superaquecedor TVAP – turbina a vapor de alta pressão RH – Reaquecedor de vapor TVBP – turbina a vapor de baixa pressão C – condensador B - bomba Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 23 Ciclo termodinâmico das turbinas a Ciclo termodinâmico das turbinas a vapor com reaquecimento vapor com reaquecimento { ↑qGV +qSH+qRH ↑w liq=w TVAP+w TVBP−|w B| ↑x 4s x 4s= s4s−sl @T C sv @T C−sl @T C GV B C TVBP 6s 5 1 2 ˙QGV ˙W B TVAP ˙QRH 3 4s ˙QSH ˙W TV ˙QC ˙mf 5 4s T TC=T5=T4s s6s=s5 sl@TC s cte. s C 1 6s s4s=s3 PC PETAP sv@TC TGV=Ts@PETAP T6s≈T5 TETAP ≈TETBP 2s 3 PEABP } ↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 24 Leitura recomendada Leitura recomendada MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N.; MUNSON, B.R. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos, 1a. ed. (traduzida), LTC, Rio de Janeiro, 2005: Cap. 8 Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 25 Para pensar... Para pensar... “Um país de engenheiros produz tecnologia. Um país de advogados produz contratos de transferência de tecnologia.” Autor desconhecido
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Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 2 Sistemas de Geração de Sistemas de Geração de Potência a Vapor Potência a Vapor TE0232 Sistemas Térmicos TE0232 Sistemas Térmicos Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 3 Aplicações das turbinas a vapor Aplicações das turbinas a vapor ● Geração de energia ● Acionamento de máquinas; ● ... Fonte: Internet Fonte: Internet Fonte: Internet Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 4 Plantas de potência a vapor Plantas de potência a vapor Fonte: http://www.zeroco2.no/capture/sources-of-co2/single-cycle-steam-turbine-power-plant Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 5 Plantas de potência solar térmica Plantas de potência solar térmica Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Central-Receiver-system_fig4_275405751 Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 6 Ciclo termodinâmico básico das Ciclo termodinâmico básico das turbinas a vapor turbinas a vapor GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ˙W TV ˙QC ˙mf GV – gerador de vapor TV – turbina a vapor C – condensador B - bomba Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 7 Turbinas a vapor Turbinas a vapor ciclo ciclo Rankine Rankine ideal ideal Considerações simplificativas: – Operação em regime estacionário; – Fluido de trabalho: fluido volátil (água ou outra substância simples); – O fluido de trabalho na saída do gerador de vapor está no estado de vapor saturado; – Expansão adiabática e internamente reversível da turbina – O fluido de trabalho na saída do condensador no estado de líquido sapurado. – Bombeio adiabático e internamente reversível na bomba. GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ˙W TV ˙QC ˙mf Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 8 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T3=T2s s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1 4s s2s=s1 PC PGV sv@TC TGV=TET =T1 T4s≈T3 ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 9 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no gerador de vapor: – Calor adicionado ao FT por unidade de massa: – Taxa de calor adicionado ao FT: – A taxa de calor representa o valor mínimo possível de calor a ser adicionado ao fluido de trabalho no GV. – Na realidade, as perdas devidas a combustão não ideal, exaustão dos gases da fornalha e a transferência de calor através das paredes do GV fazem com que a taxa de adição de calor requerida seja superior a qGV=h1−h4s [J /kg] ˙QGV= ˙mf qGV [W ] ˙QGV= ˙mf qGV [W ] GV 4s 1 ˙QGV ˙mf ˙QGV ˙QGV Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 10 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia na turbina: – Trabalho específico de expansão isentrópica do vapor: – Potência mecânica de expansão isentrópica do vapor: – O trabalho específico e a potência mecânica de expansão isentrópica representam oas respectivos valores máximos possíveis de serem produzidos pelo vapor na TV. – Na realidade, as irreversibilidades (atrito, efeitos hidrodinâmicos, presença de condensado...) internas do vapor, a perda de calor do vapor para a carcaça da TV e as perdas mecânicas nas partes móveis (atrito, vibração…) da TV fazem com a potência disponível no eixo seja inferior à w TVs=h1−h2s+ 1 2 (v 1 2−v 2s 2 ) [J /kg] ˙W TVs= ˙mf w TVs [W ] TV 1 2s ˙W TVs ˙mf ˙W TVs Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 12 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no condensador: – Calor rejeitado por unidade de massa do FT: – Taxa de calor rejeitada pelo FT: – Aplicando o balanço de energia para a água de arrefecimento do condensador: é possível estimar a vazão de água de arrefecimento requerida no condensador: qC=h3−h2s [J /kg] ˙QC= ˙mf qC= ˙mf (h3−h2s) [W ] ˙QC= ˙mf qC= ˙mf (h3−h2s) [W ] C 3 2s ˙QC ˙mf ˙QC= ˙mwC(hwo−hwi)≈ ˙mwCc pw ΔT wC ∴ ˙mwC≈ ˙QC c pw ΔT wC [kg/s] ∴ ˙mwC≈ ˙QC c pw ΔT wC [kg/s] ˙mwC ,T wCi T wCo ΔT wC=T wCo−T wCi Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 13 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia na bomba: – Trabalho específico de bombeio isentrópico: – Potência de bombeio isentrópico requerida pelo FT: – O trabalho específico e a potência de bombeio isentrópico representam os respectivos valores mínimos requeridos pelo fluido de trabalho para a elevação de pressão desejada. – Na realidade, as irreversibilidades (atrito, efeitos hidrodinâmicos...) internas do líquido e as perdas mecânicas nas partes móveis (atrito, vibração…) da bomba fazem com a potência requerida no seu eixo seja superior à w Bs=h3−h4 s [J /kg] ˙W Bs= ˙mf w Bs [W ] ˙W Bs= ˙mf w Bs [W ] B 4s 3 ˙W B ˙mf ˙W Bs Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 15 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Balanço de energia no ciclo: – Trabalho específico líquido produzido: – Potência líquida produzida: Obs.: ● O trabalho específico wliq do ciclo de potência a vapor Rankine ideal pode ser interpretado como sendo a pontência mecânica líquida máxima que uma vazão unitária de vapor [kW/(kg/s)] pode produzir sob as condições em o ciclo que opera. ● Na realidade, as irreversibilidades presentes no ciclo fazem com a potência mecânica líquida produzida no ciclo seja inferior à w liq=w TVs−|w Bs|=(h1−h2s)+ 1 2 (v 1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) [J /kg] ˙W liq= ˙mf w liq [W ] ˙W liq= ˙mf w liq [W ] ˙W liq Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 16 Análise do ciclo a vapor Análise do ciclo a vapor Rankine Rankine ideal ideal Rendimento térmico do ciclo: Razão de trabalho reverso (back work ratio): O rendimento témico e a razão de trabalho reverso do ciclo a vapor Rankine ideal representam os respectivos valores máximos possíveis de se obter em um ciclo a vapor operando sob as mesmas condições. ηt= ˙W liq ˙QGV = w liq qGV = (h1−h2s)+ 1 2 (v1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) h1−h4 s ( <1) ηt= ˙W liq ˙QGV = w liq qGV = (h1−h2s)+ 1 2 (v1 2−v 2s 2 )−(h4s−h3) h1−h4 s ( <1) bwr = ˙W B ˙W TV =|w B| w TV = h4s−h3 (h1−h2s)+(v 1 2−v 2s 2 )/2 ( ≪1) bwr = ˙W B ˙W TV =|w B| w TV = h4s−h3 (h1−h2s)+(v 1 2−v 2s 2 )/2 ( ≪1) Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 17 Efeitos do superaquecimento do Efeitos do superaquecimento do vapor no ciclo vapor no ciclo Rankine Rankine GV SH B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙QSH ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T1=T4s s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1 4s s2s=s1 PC PGV sv@TC TGV=Ts@PGV T2s≈T1 TET =T1 ΔTsup =T1 - TGV ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C ↑ Δ T sup→{ ↑qGV ↑↑w liq ↑x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 18 Efeitos da pressão do gerador de Efeitos da pressão do gerador de vapor no ciclo vapor no ciclo Rankine Rankine GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3 2s T TC=T3=T2s’ s4s=s3 sl@TC s cte. s C 1’ 4s s2s’=s1’ PC P’GV sv@TC T’GV=T’ET =T1’ T4s≈T3 2s’ 1 ˙mf x 2s= s2s−sl @T C sv @T C−sl @T C ↑PGV →{ ↓qGV ↑w liq ↓x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 19 Efeitos da pressão no condensador Efeitos da pressão no condensador no ciclo no ciclo Rankine Rankine GV B C TV 4s 3 1 2s ˙QGV ˙W Bs ˙W TVs ˙QC 3’ T T’C=T3’=T2s’ s4s’=s3’ sl@T’C s cte. s C 1 4s’ s2s’=s1 PC PGV sv@T’C TGV=TET =T1 T4s’≈T3’ P’C 2s’ ˙mf x 2s = s2s −sl @T C sv @T C −sl @T C ↓PC→{ =qGV ↑w liq ↑x 2s }↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 20 Irreversibilidades e Perdas no Irreversibilidades e Perdas no Ciclo Rankine Ciclo Rankine ● Eficiência isentrópica de expansão: ● Eficiência isentrópica de bombeio: GV B C TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ,ηs ,B ˙W TV ,ηs ,TV ˙QC ˙mf ηs ,B=w Bs w B =h3−h4s h3−h4 ηs ,B=w Bs w B =h3−h4s h3−h4 ηs ,TV= w TV w TVs = h1−h2 h1−h2s ηs ,TV= w TV w TVs = h1−h2 h1−h2s Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 21 Irreversibilidades e perdas no Irreversibilidades e perdas no ciclo ciclo Rankine Rankine GV B C ˙W TV ,ηs ,TV ˙QC TV 4 3 1 2 ˙QGV ˙W B ,ηs ,B 3 2 T TC=T3=T2 s4 s C 1 4 s1 PC PGV sv@TC TGV=TET =T1 T4 s3=sl@TC s2 ˙mf x 2= s2−sl @T C sv @T C−sl @T C }↓w liq→↓ ηT ηsTV ,ηsB→{ ≈qGV ↓w TV ↑w B ↑x 2s Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 22 Ciclo termodinâmico das turbinas a Ciclo termodinâmico das turbinas a vapor com reaquecimento vapor com reaquecimento GV B C TVBP 6 5 1 2 ˙QGV ˙W B TVAP ˙QRH 3 4 ˙QSH ˙W TV ˙QC ˙mf GV – gerador de vapor SH - superaquecedor TVAP – turbina a vapor de alta pressão RH – Reaquecedor de vapor TVBP – turbina a vapor de baixa pressão C – condensador B - bomba Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 23 Ciclo termodinâmico das turbinas a Ciclo termodinâmico das turbinas a vapor com reaquecimento vapor com reaquecimento { ↑qGV +qSH+qRH ↑w liq=w TVAP+w TVBP−|w B| ↑x 4s x 4s= s4s−sl @T C sv @T C−sl @T C GV B C TVBP 6s 5 1 2 ˙QGV ˙W B TVAP ˙QRH 3 4s ˙QSH ˙W TV ˙QC ˙mf 5 4s T TC=T5=T4s s6s=s5 sl@TC s cte. s C 1 6s s4s=s3 PC PETAP sv@TC TGV=Ts@PETAP T6s≈T5 TETAP ≈TETBP 2s 3 PEABP } ↑ηT Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 24 Leitura recomendada Leitura recomendada MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N.; MUNSON, B.R. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos, 1a. ed. (traduzida), LTC, Rio de Janeiro, 2005: Cap. 8 Prof. Clodoaldo Carvalho Filho DEM/CT/UFC 25 Para pensar... Para pensar... “Um país de engenheiros produz tecnologia. Um país de advogados produz contratos de transferência de tecnologia.” Autor desconhecido