Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Misto. Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Misto.

Apresentação em tema: "Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Misto. Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Misto."— Transcrição da apresentação:

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2 Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Misto

3 Ciclo Stirling Duas evoluções isócóricas e duas evoluções isotérmicas ( uma a Tf e outra a Tc); Fonte externa de calor; Rendimento extremamente elevado Outros ciclos ideais: Ciclo de Ericson: distingue-se do ciclo de Stirling porque as trocas de calor entre o fluido e o regenerador são isóbáricas em vez de isócóricas Ciclos de Reitlinger, Lenoir, Atkinson

4 Ciclo Joule Brayton ou Ciclo de Turbina a gas

5 T 1 2 2is 3 4is 4 2r 2ri 4r 4 3 2 1 2r 4r

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7 Ciclos Frigorificos Carnot Invertido 1º principio : W = -Q1 - Q2.
2º principio : Reversivel : Q1/T1 + Q2/T2 = 0 Q2 = -Q1 . (T2/T1) CCT= | Q1/W| = Q1/(-Q2 - Q1) = Q1/[Q1.(T2/T1) - Q1]  = Q1/[Q1 . (T2/T1-1)] = 1/(T2/T1 - 1) =T1/(T2-T1)   T S T1 T2 Q2 Q1 W

8 No entanto a implementação deste ciclo é praticamente impossível por vários motivos:
A expansão na turbina de um fluido com duas fases põe sérias dificuldades nomeadamente O trabalho de expansão na turbina é extremamente pequeno quando comparado com o trabalho necessário para accionar o compressor: não compensa o custo da turbina. Solução: substituir a turbina por um sistema de laminagem A compressão húmida levanta sérias dificuldades: as gotas de liquido podem danificar o compressor: Solução: comprimir só quando o fluido estiver sob a forma de vapor saturado (compressão seca) Da implementação destas modificações resulta o ciclo frigorifico de compressão de vapor: apesar de ser preferível ao anterior apresenta algumas desvantagens: Maior volume especifico do fluido à entrada do compressor- maior trabalho de compressão Temperatura à saída do compressor superior à temperatura de condensação (vapor sobreaquecido): transferência de calor com a fonte quente não é efectuada completamente a temperatura constante: perda de CCT

9 ciclo frigorifico de compressão de vapor

10 4. perdas de carga nas válvulas de admissão e de escape do compressor
1.   perdas de carga no condensador e no evaporador que não são contabilizadas no ciclo teórico, o que tem como consequência um aumento do trabalho de compressão 2.   subarrefecimento e sobreaquecimento que podem ser benéficos para o desempenho da instalação 3.   a compressão não é isentrópica o que tem como consequência um aumento do trabalho de compressão 4.   perdas de carga nas válvulas de admissão e de escape do compressor

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18 Evaporadores inundados
Tipos de evaporadores quanto ao mecanismo de ebulição Evaporadores inundados Evaporadorse semi-inundados Evaporadores secos Evaporadores inundados Características: Trabalham com válvulas de flutuador. nível de líquido no depósito cilíndrico, é cerca de 4/5 do volume total. quase a desaparecer do mercado. são de grande rendimento. A grande quantidade de líquido necessário, encarece muito as instalações deste tipo.

19 Evaporador semi-inundado
Características: importante que os tubos estejam perfeitamente nivelados. As porções de líquido sem evaporar, que se depositam na zona mais baixa do evaporador, inundam-no parcialmente. Evaporador seco Características: contêm somente a quantidade absolutamente necessária de refrigerante. Este sistema é o mais económico, uma vez que reduz ao mínimo a quantidade de fluido refrigerante. elemento essencial destes evaporadores é a válvula de regulação.

20 Tipos de evaporadores segundo a sua construção.
Segundo a sua construção, os evaporadores podem ser classificados em 3 tipos: Evaporadores de tubo nu Evaporadores de placa Evaporadores de tubo e alhetas

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22 Tev CCT Tev +15ºC ( ºC CCT +3.9 ( )

23 Tcond Tcond CCT CCT Tcond Tcond +15 +15 C (35 C (35 - - 50 50 C) C) CCT CCT – – 2.3 (5.9 2.3 (5.9 - - 3.6) 3.6) Tev Tev mais influência que mais influência que Tcond Tcond em CCT em CCT

24 CCT CCT +0.4 (5.3-5.7) T de subarrefecimento Tsub +9ºC (0 - 9ºC)
Tsub pouca influência em CCT

25 CCT CCT +0.15 (5.27-5.42) T de sobreaquecimento Tsobr +9ºC (0 - 9ºC)
Quando o sobreaquecimento do refrigerante ocorre retirando calor do meio que se deseja arrefecer, chamamos a este “sobreaquecimento útil”. T de sobreaquecimento CCT Tsobr +9ºC (0 - 9ºC) CCT ( ) Tsobr menos influência em CCT que Tsub

26 Ciclo Joule Brayton Invertido

27 Bomba de calor. Compressão de vapor (possibilidade inversão)
Bomba de Calor- Carnot Ciclo de Carnot invertido 1º principio : W = -Q1 - Q2. 2º principio : Reversivel : Q1/T1 + Q2/T2 = 0 Q1 = -Q2 . (T1/T2) CCT= |Q2/W| = |Q2/(-Q2 - Q1)| = |Q2/[-Q2+Q2.(T1/T2)]| = |Q2/[Q2 . (T1/T2-1)]| = |1/(T1/T2 - 1) |= T2/(T2-T1) 1º principio : W = -Q1 - Q2. 2º principio : Reversivel : Q1/T1 + Q2/T2 = 0 Q2 = -Q1 . (T2/T1) CCT= | Q1/W| = Q1/(-Q2 - Q1) = Q1/[Q1.(T2/T1) - Q1]  = Q1/[Q1 . (T2/T1-1)] = 1/(T2/T1 - 1) =T1/(T2-T1) Bomba de calor. Compressão de vapor (possibilidade inversão)

28 Ciclo de Absorção O ciclo de absorção é similar em certos aspectos ao ciclo de compressão de vapor; No ciclo de compressão de vapor a elevação da pressão é conseguida através de um compressor que requer trabalho; O ciclo de absorção é referido como um ciclo operado a calor; Absorvedor: onde os 2 fluidos se misturam; (agente absorvedor (p.ex. água) vai absorver o fluido refrigerante ( p.ex amoniaco)). O fenómeno de absorção faz aumentar a temperatura donde é necessário extrair calor para que a absorção se processe continuamente Bomba: eleva a pressão da mistura - a solução forte (rica em refrigerante); Gerador: onde a mistura ferve,pois é fornecido calor. Sai vapor do fluido refrigerante, e liquido de solução fraca ( oponto de ebulição do agente absorvedor superior ao fluido refrigerante); Válvula adicional: onde a solução fraca perde pressão e fica a baixa pressão; Permutador de calor: faz a troca de calor entre a solução fraca (que vem quente do gerador) e a solução forte (que vem fria do absorvedor)

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31 Amoníaco – sal (refrigerante – solvente);
Metilamina – sal; Álcool – sal; Amoníaco – solventes orgânicos; Hidrocarbonos halogenados – solventes orgânicos; Água – brometo de lítio; Amoníaco – água.

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