Atividade Sala de Aula 02 - AP2

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DISCIPLINA: Termodinâmica aplicada SEMESTRE: 2026.1 DOCENTE: Maria Alexsandra de Sousa Rios DATA: 22.05.2026 QUESTÃO: Considere a usina de cogeração na qual vapor entra na turbina a 6 MPa e 450 °C a uma vazão de 20 kg/s, expandindo-se até 0,4 MPa. Nessa pressão, 60% do vapor é extraído da turbina e o restante se expande até 10 kPa. Parte do vapor extraído é usada para aquecer a água de alimentação em um aquecedor de água de alimentação aberto (AAA). restante do vapor extraído, 10,4 kg/s, é usado para aquecimento e sai da unidade de processamento térmico como líquido saturado a 0,4 MPa. Em seguida, ele é misturado à água de alimentação que sai do aquecedor de água de alimentação, e essa mistura é bombeada até a pressão da caldeira. vapor do condensador é resfriado e condensado pela água de resfriamento em um rio próximo, que entra no condensador adiabático a uma vazão de 463 kg/s. Considere = 4,18 kJ/kg.K para a água de resfriamento. 3302,9 kJ/kg 6 20 kg/s 2665,6 kJ/kg Turbina 8 7 h₁₁ 2128,8 Unidade 11 de proces- 10 samento 5 térmico 9 610,73 Condensador AAA 463 kg/s 4 3 2 1 192,20 h₁ = 191,81 PI Pede-se: 1) A potência total da turbina, em MW 2) aumento da temperatura da água de resfriamento no condensador, em °C 3) A taxa de fornecimento de calor na unidade de processamento térmico, em MW 4) A taxa de transferência de calor para o vapor na caldeira, em MW.QUESTÃO: Planilha de Cálculo para Usina termelétrica (Figura abaixo) Sua equipe foi contratada para apresentar a planilha de cálculo de uma usina termelétrica, para que as equipes de Engenharia, Operação e Manutenção possam operar e avaliar toda instalação. As informações das pressões e vazões de cada corrente foram repassadas. Utilizando seus conhecimentos sobre sistemas de potência a vapor, apresente: 1) a potência de saida da turbina de alta em MW. 2) a potência de saída da turbina de baixa pressão, em MW. 3) o calor de entrada na caldeira, em MW. 4) a potência requerida pela bomba de condensado, em kW. 5) a potência requerida pela bomba de alimentação da caldeira, em kW. 6) a potência requerida pela bomba auxiliar, em kW. 7) a eficiência térmica do ciclo (%). 8,7 MPa 500 °C Caldeira 320000 kg/h Turbina Turbina de alta de baixa Gerador pressão pressão Condensador 28000 28000 kg/h 330 210 75 kPa 25000 kg/h 227000 kg/h 5 kPa 9,3 MPa Aquecedor deaerador de Bomba de Aquecedor Aquecedor contato direto Aquecedor Bomba de condensado alimentação de alta de pressão da água de de da caldeira pressão intermediária alimentação pressão Bomba Purgador Purgador 3-MPa auxiliar Purgador