Salamarkesa

EL CICLO RANKINE EXPLICADO PASO A PASO

El ciclo Rankine es un ciclo de vapor.

Un ciclo de vapor es un laberinto físico que aprovecha las leyes de la física, y en concreto, de la termodinámica, para obligar a una sustancia, en este caso el agua, a sufrir una serie de transformaciones o procesos termodinámicos, de forma que se obtenga un beneficio de ello.

Estaremos transformando flujo de calor en flujo de trabajo.

Básicamente estamos quemando combustible para mover un tren.

Utilizando una cosa muy fácil de obtener (flujo de calor) para obtener una cosa más difícil (flujo de trabajo).

En concreto, el ciclo Rankine utiliza un condensador (para pasar el vapor a agua líquida), una bomba (para aumentar la presión del agua), una caldera (para aumentar la energía del agua en forma de vapor) y una turbina (para transformar esta alta energía del vapor caliente en trabajo).

Lo podemos representar como un ciclo en el que intervienen cuatro elementos fundamentales:

Que representado en un diagrama T-s sería algo así:

En el primer proceso, del estado 1 al estado 2, hacemos pasar el agua por un calentador o caldera, para evaporarla, aumentando su energía interna.

Básicamente, el agua está absorbiendo energía en forma de calor, aumentando su estado energético.

A continuación, en el proceso 2-3, este vapor de agua con gran energía, se hace pasar por una turbina:

Lo que produce un movimiento en el eje de la misma, es decir, produce un flujo de trabajo.

A continuación, pasaremos el vapor que sale de la turbina por un condensador, para que vuelva a ser líquido. Para eso tendremos que conseguir que el vapor pierda energía, es decir, que ceda calor.

A continuación bombearemos el líquido para aumentar la presión del mismo y volver a empezar el ciclo.

Desde aquí, repetimos y repetimos indefinidamente la situación.