Ciclo de Rankine

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¿Qué es?

Es un ciclo termodinámico que opera con vapor, cuyo objetivo es transformar el calor (calentamiento de un fluido), para transformarlo en trabajo. Este ciclo, es utilizo en las centrales térmicas de vapor, para la obtención de electricidad. Este ciclo consta de cuatro procesos, dos transformaciones isoentrónpicas y dos isóbaras. Consiste en calentar un fluido en un caldera hasta evaporarlo y elevar la presión. El vapor será transportado a una turbina, donde el vapor perderá presión y de esta forma producirá energía cinética a partir del giro del rotor. Posteriormente, su camino continúa al seguir hacia un condensador donde lo que queda de vapor pasa a estado líquido para poder entrar a una bomba que le subirá la presión para nuevamente poder introducirlo a la caldera.

Ventajas y desventajas del ciclo de Rankine

VENTAJAS	DESVENTAJAS
Alta eficiencia por lo que se produce mucha energía Bajas tensiones y velocidades de la turbina con una alta potencia Larga vida con un mantenimiento mínimo Es un ciclo silencioso (no existe contaminación acústica)	Los gases producidos contaminan la atmósfera El agua usada para la refrigeración queda contaminada Se generan muchos residuos Uso de combustibles fósiles no renovables

Procesos del ciclo de Rankine

♦ Proceso 1-2: Aumenta la presión del líquido, por medio de un compresor. En este proceso se produce una transformación isóbara sin perdidas de calor con la aportación de un trabajo mecánico externo.
♦ Proceso 2-3: El fluido pasa a una caldera donde es calentado hasta evaporarlo (temperatura máxima de trabajo). Este proceso consta de una transformación isoentrópica, mediante la transmisión de calor hacia el fluido de trabajo a presión constante en la caldera.
♦ Proceso 3-4: Se produce una expansión adiabática, es decir una disminución de la presión del vapor que da lugar al movimiento del rotor de la turbina, permitiendo producir trabajo.
♦ Proceso 4-1: El vapor sale de la turbina y se dirige al condensador para enfriar el vapor y de esa forma que el fluido vuelva a estado líquido para poder empezar de nuevo el ciclo. En este proceso se produce una disminución del volumen.