Geração de Maquinas Térmicas

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINa

Matheus Mendes Marchi

GEração de Energia elétrica

Geração termelétrica

Máquinas a Vapor e a Gás

Professora FRANCIELLI SCARPINI

Palhoça

2019

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Geração Termelétrica

Geração termelétrica ou central termoelétrica é uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica a partir da energia liberada por qualquer produto que possa gerar calor, como bagaço de diversos tipos de plantas, restos de madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido e carvão natural.

A geração de energia é basicamente a conversão da energia térmica em energia mecânica e por diante, a energia elétrica.  A conversão da energia em energia mecânica se dá pelo meio do uso de um fluido que produzirá trabalho em seu processo de ampliação, em turbinas térmicas. A conversão da energia mecânica em elétrica se dá através do acionamento mecânico de um gerador elétrico acoplado ao eixo da turbina.

Classificação

Esse modo de gerar energia em centrais termoelétricas (convencionais), podem ser classificadas de acordo com o método de combustão utilizado. São eles:

1. Combustão Externa (máquinas a vapor)

Em que o combustível não entra em contato com o fluído de trabalho, esse tipo de máquina o combustível não entra em contato com o fluído de trabalho, usualmente a água. Os principais combustíveis usualmente aplicados nas centrais a vapor são o óleo, o carvão, a biomassa (madeira, bagaço de cana, lixo, etc) e derivados pesados de petróleo.

Diagrama simplificado

A queima de combustível gera calor que transforma o líquido em vapor na caldeira. O vapor se expande (pressão passa de alta à baixa) na turbina a vapor, gerando energia. O vapor que sai da turbina vai ao condensador, onde calor é retirado e se obtém líquido. O líquido é bombeado de volta a caldeira, fechando o ciclo.

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Este método pode usar de várias fontes de combustíveis, algumas renováveis, outras não renováveis, entretanto o processo não foge muito a este diagrama.

1. Combustão interna (máquinas a gás)

Em que a combustão se efetua sobre uma mistura de ar e combustível, dessa maneira, o fluído de trabalho será o conjunto de produtos da combustão. A combustão interna é o processo usado principalmente nas turbinas a gás e nas máquinas térmicas a pistão. Os principais combustíveis usados nas máquinas térmicas a gás são o gás natural e o óleo Diesel.

Diagrama simplificado

O processo consiste basicamente em um compressor, uma câmara de combustão e a turbina. O compressor comprime o ar atmosférico até à câmara de combustão utilizando parte do trabalho mecânico da turbina. Por sua vez, o combustível queimado na câmara de combustão aumenta a temperatura dos gases. Estes gases aquecidos entram na turbina e se expandem realizando trabalho mecânico, que aciona o compressor e a carga. Finalmente, os gases da saída da turbina são jogados de volta para a atmosfera que os esfria.

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