Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 99
Considere uma usina de potência a vapor de água que opera no ciclo de Rankine ideal com reaquecimento entre os limites de pressão de 25 MPa e 10 kPa, a uma temperatura máxima de 600 °C e com um conteúdo de umidade de 8% na saída da turbina. Para uma temperatura de reaquecimento de 600 °C, determine as pressões de reaquecimento do ciclo para os casos de (a) reaquecimento simples e (b) reaquecimento duplo.
Passo 1
Tá legal, vamos primeiro ilustrar o diagrama T-s do ciclo Rankine com um estágio de reaquecimento:
Então, como o enunciado nos disse que temos conteúdo de umidade de 8%, isso quer dizer que o título na saída da turbina será:
Dessa forma, sabendo que a pressão no ponto 6 é de 10 kPa, consultando as tabelas no apêndice A, temos que:
Com esses dados, a entalpia no ponto 6 será:
E a entropia será:
Então, o ponto 5 será:
Então, com esses valores já conseguimos encontrar o valor da pressão no ponto 5 através das tabelas do apêndice A, então, teremos:
Passo 2
Agora, para um ciclo rankine com dois estágios de reaquecimento, temos o seguinte diagrama T-s:
Então, nesse caso, para o ponto 3, temos:
Então, nesse caso, podemos ter e dentro do intervalo de 25 MPa e 2780 kPa encontrado no passo 1, pois, a situação final seria a mesma, com a mesma umidade, no entanto, ela não pode ser maior do que a pressão de 25 MPa, pois isso seria fisicamente impossível, então, temos: