Motor A Vapor

Sumário

Introdução 2

O motor a vapor 3

Como funcionam os motores a vapor 6

Conclusão 8

Bibliografia 9

Introdução

Quando falamos de máquinas não podemos esquecer a Revolução Industrial, que se passou nos séculos XVIII e XIX, sem dúvida um grande marco na história mundial. A principal particularidade dessa revolução foi à substituição do trabalho artesanal pelo assalariado e com o uso das máquinas.

A 1º etapa da Revolução Industrial entre 1760 e 1860, o aparecimento das indústrias de tecido de algodão, com o uso do tear mecânico, nessa mesma época o aprimoramento das máquinas a vapor. Onde em 1860 a 1900 2º etapa da Revolução Industrial se expande com o emprego do aço, a utilização da energia elétrica dos combustíveis derivado do petróleo a invenção do motor a explosão, da locomotiva a vapor e o desenvolvimento de produtos químicos. Deixa para os séculos que antecedem um grande avanço para a era da tecnologia, a 3º etapa da Revolução Industrial onde conhecemos até os dias de hoje que partir do século XX e XXI vieram os computadores, fax, engenharia genética, celular entres outros que ainda hoje continua suas etapas para novas descobertas.

Embora a máquina a vapor tenha tido uma extensa utilização, já é praticamente impossível encontrar este tipo de mecanismo. No entanto, a geração de eletricidade em centrais termoelétricas ou nucleares é feita recorrendo à produção de vapor, que depois circula numa turbina acoplada a um gerador.

O motor a vapor

O motor a vapor, que também é chamado de máquina a vapor costumeiramente refere-se à turbina a vapor tipos de máquinas que exploram pressão a vapor.

Toda máquina térmica funciona baseada no principio de que o calor é uma forma de energia, ou seja, pode ser usado para produzir trabalho seu funcionamento obedecem às leis da termodinâmica.

Embora a invenção do motor de combustão interna parecesse ter tornado obsoleto á máquina a vapor ela é ainda hoje muito utilizada, por exemplo, nos reatores nucleares que servem para produzir energia elétrica.

O funcionamento da turbina a vapor baseia-se no principio de expansão do vapor que gera diminuição na temperatura e energia interna, essa energia interna perdida pela massa de gás reaparece na forma de energia mecânica, pela força exercida pelo um embolo.

As classificações mais comuns para turbinas a vapor são:

De condensação: É um sistema fechado de geração de energia. Neste, o vapor tanto atravessa a turbina fazendo-a girar como também, ao ser condensado, gera uma zona de baixa pressão no difusor de saída da turbina aumentando o giro e realimentando a caldeira com o agente para novo ciclo. É o tipo mais comum em centrais termoeléctricas e nucleares.

De contra-pressão - Assim chamado é o método mais arcaico que se pode usar numa máquina térmica. É o mesmo projeto de Heron de Alexandria usado no segundo século antes de Cristo, o sistema Contra-Pressão é similar a uma máquina a vapor conhecida pelo nome de aeolípile. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor)

Aeolipile

Construtivamente as partes principais de uma máquina a vapor são:

Carcaça: Feita de aço fundido e usinado internamente, montada na horizontal. A espessura da carcaça pode ultrapassar 150 mm na região de alta pressão.

Mancais: Os mancais de turbinas a vapor não usam rolamentos. Eles são do tipo hidrodinâmico, em que o eixo flutua sobre um filme de óleo em alta pressão que é causada pelo próprio movimento do eixo, relativo à parede do mancal.

O mancal também tem um sistema de selagem de óleo e de vapor. Este sistema de selagem impede que vapores de óleo, ou de água, passem da turbina para o ambiente. Normalmente o sistema é constituído de uma série de labirintos que provocam uma perda de carga no fluxo de vapor, reduzindo o vazamento.

Rotor: O rotor é a parte girante da turbina e responsável pela transmissão do torque ao acoplamento. No rotor são fixadas as palhetas, responsáveis pela extração de potência mecânica do vapor. O rotor é suportado pelos mancais, normalmente pelas extremidades.

Palhetas: As palhetas são perfis aerodinâmicos, projetados para que se obtenha em uma das faces uma pressão positiva, e na outra face uma pressão negativa. Da diferença de pressão entre as duas faces são obtidas uma força resultante, que é transmitida ao eixo gerando o torque do eixo.

Labirintos: Os labirintos são peças aplicadas em turbinas a vapor com a finalidade de vedar a carcaça sem atritar. São fabricados na grande maioria em alumínio e são bi- atmosfera. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor)

Como se movimentam as locomotivas a vapor

O motor a vapor foi o primeiro tipo de motor a ser amplamente usado. Ele foi inventado por Thomas Newcomen, em 1705, e James Watt (que lembramos a cada vez que falamos sobre lâmpadas de 60 watts) fez grandes melhorias nos motores a vapor, em 1769.

Os motores a vapor movimentaram as primeiras locomotivas, barcos a vapor e fábricas e, dessa forma, foram à base da Revolução Industrial.

Basicamente precisamos de dois fatores para entender o movimento da locomotiva a vapor, o movimento de translação e o movimento de rotação.

Movimento