GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR U1 - SEÇÃO 1 U1 S1 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA
1) O primeiro estágio na análise de um sistema de geração de potência consiste em idealizar suas etapas constituintes em um modelo simples, pois a realidade do processo é muito complexa. Todos os modelos empregados não representam exatamente a realidade, mas suas idealizações fornecem informações valiosas para o entendimento dos ciclos termodinâmicos que regem o processo de geração de potência a vapor. É por meio das hipóteses simplificadoras que podemos entender a realidade do sistema de potência a vapor e facilmente extrair as informações sobre o seu desempenho, seus parâmetros de operação, entender como a variação desses parâmetros influenciam a geração de potência, dentre outras informações úteis. Um exemplo simples de um sistema de produção de potência a vapor é apresentado na figura a seguir:
O esquema apresentado é composto por 4 subsistemas identificados pelas letras A, B, C e D, Qual a importância de cada um para a produção de potência, respectivamente?
Escolha uma:
Sobre o esquema de circulação do equipamento gerador de vapor acima, marque V para verdadeiro ou F para falso:
( ) O caminho BC representa o conjunto de tubos que encaminham a água líquida do reservatório (tubulão) para a fornalha onde será vaporizada
( ) O equipamento apresentado consiste em um conjunto de tubulão e tubos de circulação de água para produção de vapor.
( ) O segmento AB consiste em um conjunto de tubos que são aquecidos pela energia proveniente da queima de algum combustível
( ) As bolhas indicadas nesse equipamento ilustram que vapor é gerado e deixa o sistema pela parte superior do tubulão após a água não evaporada (água de arraste) e condensado serem separados.
Assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
De acordo com os dois tipos de sistemas para a vaporização da água, identifique as diferenças entre eles.
Escolha uma:
As caldeiras tipo ______________ são utilizadas para produção de _____________ sob___________ pressão, sendo o equipamento mais comum nas indústrias atuais.
Assinale a alternativa que completa as lacunas CORRETA:
Escolha uma:
I - Uma usina hidrelétrica necessita de um reservatório de água com pequena diferença de altura entre a superfície da água (topo) e a localização da turbina (fundo).
II - Uma indústria de processo não é possível utilizar a água líquida para movimentar o eixo de uma turbina, mas sim o vapor de água.
III -Uma usina hidrelétrica tem a função de converter a energia potencial gravitacional da água em energia elétrica.
IV - Em uma indústria de processo a energia do vapor só pode ser utilizada em apenas um único processo.
É correto em que se afirma em
Escolha uma:
Analise as asserções a seguir:
I - Uma preocupação com o fornecimento de energia elétrica é a sua fonte de energia, atualmente muito dependente de fontes não renováveis.
PORQUE
II - É preciso utilizar um sistema inteligente de transmissão e distribuição de energia que seja capaz de trabalhar com fontes diversas, renováveis, não renováveis e mistas, mantendo sua eficácia nos períodos de alta e de baixa demanda energética.
A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA:
Escolha uma:
1) O ciclo Rankine é um modelo termodinâmico que surge da aplicação de balanços de massa, energia e da segunda lei da termodinâmica para cada equipamento que constitui uma máquina de geração de potência a vapor constituída por um trocador de calor (caldeira), turbina, condensador e por um sistema de bombeamento de água, nos quais as propriedades não variam ao longo do tempo, isto é, o sistema encontra-se em regime estacionário.
Associe de acordo com o ciclo de Rankine os quatro estados dos processos (1 a 4), relacionados na coluna da esquerda, com os processos respectivos, apresentados na coluna da direita.
I. Processo do estado 1 para 2. II. Processo do estado 2 para 3. III. Processo do estado 3 para 4. IV. Processo do estado 4 para 1. |
1. Processo de compressão isentrópica na bomba (adiabática) até a pressão da caldeira. 2. Processo de expansão isentrópica na turbina até a pressão do condensado. 3. Processo de transferência de calor a pressão constante na caldeira. 4. Processo de transferência de calor a pressão constante no condensador com formação de água saturada. |
Assinale a alternativa que contém a sequência correta da associação:
Considerando o contexto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
I - As propriedades do fluido no regime permanente, a turbina e a bomba operam adiabaticamente e podemos desprezar, também, a energia cinética e potencial,.
PORQUE
II - As energias são muito pequenas se comparadas com a entalpia do fluido.
A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA:
Escolha uma:
Complete as lacunas das sentenças a seguir:
O estado 1 é formado por_____________ produzido na ______________ e caracterizado por um estado de _______________ pressão e temperatura. O vapor se expande ao longo da ______________, cedendo parte de sua energia para a produção de _______________ por meio da rotação do eixo do equipamento. Ao deixar a turbina no estado 2, o vapor encontra-se com temperatura e pressão _____________, podendo, inclusive, apresentar condensado.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
Escolha uma:
Avalie as seguintes afirmativas.
I. Como a turbina é um equipamento horizontal, a sua entrada e saída estão na mesma cota e a energia potencial gravitacional é anulada.
II. O calor que é recebido pelo fluido de trabalho se difere ao que é perdido pela água de resfriamento, desconsiderando as perdas para o ambiente.
III. A bomba retorna a água no estado líquido para o trocador de calor a fim de ser vaporizada para um novo ciclo de geração.
IV. O fluido ao chegar no trocador de calor, perde energia da caldeira de tal modo a resfriar e vaporizar a água novamente, completando o ciclo termodinâmico ou ciclo de Rankine.
A seguir assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Diante do exposto, quais são outras irreversibilidades que devem estar ausentes?
Escolha uma:
Com base nas informações apresentadas, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
I - A qualidade do vapor na saída da turbina é determinada termodinamicamente, isto é, a condição de equilíbrio entre o vapor e o condensado na saída da turbina é calculada por meio de uma propriedade termodinâmica. Normalmente, a propriedade escolhida é a entropia S.
PORQUE
II - Permite avaliar os casos ideais (isentrópicos) e o caso real (com irreversibilidades).
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
O ideal, a fim de melhorar o desempenho do equipamento, consiste em operar a turbina cujo vapor de saída apresente quanto de título?
Escolha uma:
Com relação ao reaquecimento do vapor, complete as lacunas da sentença a seguir.
Realizar o reaquecimento do vapor após este percorrer uma seção de _________________ da turbina para, então, reintroduzi-lo à seção de _________________ também é uma técnica válida para melhorar o desempenho do ______________________.
Assinale a alternativa que completa as lacunas corretamente.
Escolha uma:
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
I. Quando o aquecimento da água de alimentação é realizado em um sistema aberto, não existe queda de pressão no gerador de vapor, condensador e no aquecedor de água.
II.Para o sistema regenerativo fechado não existe mistura entre o vapor extraído e a água de alimentação, devido ao fato do reaquecedor conter um purgador, que permite apenas a passagem do líquido para o condensador.
III. A turbina, a bomba e o purgador operam isentropicamente, ocorrendo também, queda de pressão.
IV. No caso de reaquecimento com sistema aberto (Figura a) o aquecimento da água bombeada de volta ao gerador de vapor ocorre do estado 7 para o 1 necessitando de um menor consumo de energia, que é um efeito desejado.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Com relação ao superaquecedor, complete as lacunas da sentença a seguir.
Realizar o _____________________ do vapor após este percorrer uma seção de ______________ pressão da ______________ para, então, reintroduzi-lo à seção de baixa pressão também é uma técnica válida para melhorar o desempenho do ciclo gerador de potência a vapor.
Assinale a alternativa que completa as lacunas corretamente.
Escolha uma:
De acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação dos processos contidos na Coluna A com seus respectivos equipamentos na Coluna B.
I- Compressão Isentrópica II - Aquecimento isobárico III - Expansão isentrópica IV - Resfriamento Isotérmico |
1. caldeira 2. bomba 3. condensador 4. turbina |
Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
I - As usinas que operam com a cogeração de energia nos ciclos de geração de potência são muito bem vistas na sociedade pois empregam, combinadamente, o uso de eletricidade e de vapor a partir de uma mesma matéria prima como fonte energética.
II - As usinas de cogeração apresentam maior impacto ambiental devido ao manejo de seus resíduos como combustível energético.
III -Um exemplo marcante de uma usina de cogeração são as indústrias de papel e celulose que queimam resíduos e cascas de árvores na caldeira e utilizam resíduos químicos em um processo de recuperação produzindo um excedente de energia elétrica.
IV - As usinas de cogeração possuem menor custo produtivo o que aumenta a competitividade de seus produtos.
Assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Considerando o contexto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
I. Podemos considerar as propriedades do fluido no regime permanente, a turbina e a bomba operam adiabaticamente e podemos desprezar, também, a energia cinética e potencial.
PORQUE
II. São muito grandes se comparadas com a entalpia do fluido.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
Escolha uma:
Qual o tipo de caldeira, onde os gases de combustão circulam por dentro de tubos, vaporizando a água que fica por fora dos mesmos?
Escolha uma:
Tomando como referência o ciclo ideal de Rankine, para a geração de vapor, julgue as afirmativas a
seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
( ) No diagrama (a) da Figura, o ciclo ideal de Rankine marcado com os números 1’-2’-3’-4’-1’ opera com pressão na caldeira menor que o ciclo 1-2-3-4-1.
( ) 1’ está em uma temperatura acima da temperatura do ponto 1.
( ) Para o diagrama (b) da Figura, a operação da caldeira é diferente para os ciclos 1-2-3-4-1 e 1’’-2’’-3’’-4’’-1’’.
( ) A rejeição de calor pelo ciclo se dá para um reservatório frio com temperatura menor do que no ciclo 1-2-3-4-1.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
Com base nas informações apresentadas, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
I. Para o sistema regenerativo fechado não existe mistura entre o vapor extraído e a água de alimentação.
PORQUE
II. O reaquecedor contém um purgador, que permite apenas a passagem do líquido para o condensador.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
I. O fluido de trabalho mais empregado para ciclos de geração de potência é a água.
II. As vantagens em se utilizar a água como fluido de trabalho se deve ao fato dela apresentar baixo custo, ser quimicamente estável, de baixa corrosividade.
III. Uma desvantagem da utilização da água como fluido de trabalho consiste no seu ponto crítico atrapalhar na operacionalização das melhorias de desempenho.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta.
Escolha uma: