Trabalho sobre Turbinas da disciplina de metodologia científica

CENTRO DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA

ELETROMECÂNICA 2 A

CÉLIO CELESTINO

TURBINAS

CONGONHAS

2015

CENTRO DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA

ELETROMECÂNICA2 A

CÉLIO CELESTINO

TURBINAS

Trabalho sobre Turbinas da disciplina de metodologia científica, sob a orientação do professor: Luiz

CONGONHAS

2015

Sumário

Introdução        

Turbina de vapor para geração de eletricidade        

Princípio de funcionamento das turbinas        

Partes constituídas de uma turbina        

TURBINAS COM ETAPAS DE VELOCIDADE (CURTIS)        

Turbinas com etapas de Pressão        

Turbinas Rateau:        

Turbinas de reação (Parsons):        

O Ciclo de vapor de Carnót        

Ciclo Rankine Ideal        

O Ciclo de Reaquecimento Ideal        

Procedimentos Instruções e Formulários.        

Rendimento Térmico        

Rendimento Global de uma planta de vapor e consumo específicos reais        

Consumo Teórico de Vapor        

Reparo e Manutenção de Turbinas de Vapor        

Manutenção de turbinas de vapor para centrais elétricas        

Conclusão        

Consulta Bibliográfica:        

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Introdução

A turbina é um motor rotativo que converte em energia mecânica a energia de uma corrente de água, vapor de gás ou gás. O elemento básico da turbina é a roda ou rotor, que conta com pás, hélices, lâminas ou cubos colocados ao redor de seu circunferencia, de tal forma que o fluído em movimento produz uma força tangencial que impulsiona a roda e a faz girar. Esta energia mecânica transfere-se através de um eixo para fornecer o movimento de uma maquina, um compresor, um gerador elétrico ou uma hélice.

As turbinas classificam-se em turbinas hidráulicas ou de água, turbina de vapor e turbinas de combustão. Hoje a maior parte da energia elétrica #mundial produz-se utilizando geradores movidos por turbinas.

Uma turbina de vapor é uma turbo máquina que transforma a energia de um fluxo de vapor em energia mecânica. Este vapor gera-se em uma caldera, da que sai em umas condições de elevada temperatura e pressão. Na turbina transforma-se a energia interna do vapor em energia mecânica que, tipicamente, é aproveitada por um gerador para produzir eletricidade.

Ao passar pelos bocais da turbina, reduz-se a pressão do vapor (expande-se) aumentando assim sua velocidade. Este vapor a alta velocidade é o que faz com que os álabes móveis da turbina girem ao redor de seu eixo ao incidir sobre os mesmos. Pelo geral uma turbina de vapor possui mais de um conjunto bocal-álabe (ou etapa), para aumentar a velocidade do vapor de maneira gradual. Isto se faz já que pelo geral o vapor de alta pressão e temperatura possui demasiada energia térmica e, se esta se converte em energia cinética em um número muito reduzido de etapas, a velocidade periférica ou tangencial dos discos pode chegar a produzir forças centrífugas muito grandes causando falhas na unidade.

Em uma turbina podem ser distinguido duas partes, o rotor e o estator. O rotor está formado por rodas de álabes unidas ao eixo e que constituem a parte móvel da turbina. O estator também está formado por álabes, não unidos ao eixo senão à carcaça da turbina.

O Sucesso obtido com as turbinas de água conduziu a utilizar o princípio da turbina para extrair energia do vapor de água. Enquanto maquina-a a vapor de vaivén desenvolvida pelo inventor e engenheiro escocês James Watt utilizavam a pressão do vapor, a turbina consegue melhores rendimentos ao utilizar também a energia cinética deste. A turbina pode ser mais pequena, mais ligeira e mais barata que uma maquina de vapor de vaivén da mesma potência, e pode ser de um tamanho muito maior que as maquina de vapor convencionais.

Desde o ponto de vista da mecânica, tem a vantagem de produzir diretamente um movimento giratório sem necessidade de uma manivela ou algum outro médio de converter a energia de vaivén em energia rotatória. Como resultado disso, a turbina de vapor a remplazado às maquina de vaivén nas centrais generadoras de energia elétrica, e também se utiliza como uma forma de propulsão a chorro.

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A turbina de vapor não foi inventada por uma única pessoa, senão q foi o resultado do trabalho de um grupo de inventores no final do século XIX. Alguns dos participantes mais notáveis neste desenvolvimento foram o Britânico Charles AlgernonParsons foi responsável pelo denominado princípio de degraus, mediante o qual o vapor se expandia em várias fases se aproveitando sua energia na cada uma delas. De Laval foi o primeiro em desenhar chorros e pás adequadas para o uso eficiente da expansão do vapor.

Classificação

Existem turbinas de vapor em uma grande variedade de tamanhos, desde unidades de 1 HP (0.75 Kw.) Usadas para acionar bombas, compresores e outra equipe acionada por seta, até turbinas de 2,000,000 HP (1,500,000 Kw.) Utilizadas para gerar eletricidade.

Existem diversas classificações para as turbinas de vapor modernas.

Distinguem-se dois tipos de turbinas: de ação ou de reação. A forma mais singela de turbina de vapor é a denominada turbina de ação, na que os chorros da turbina estão sujeitos a um ponto dentro da carcaza da turbina, e as pás estão dispostas nas bordas de rodas que giram ao redor de um eixo central. O vapor passa através das boquilhas e atinge as pás. Estas absorvem uma parte da energia cinética do vapor em expansão, o que faz girar a roda e com ela o eixo ao que esta unida. A turbina esta desenhada de forma que o vapor que entra por um extremo da mesma se expande através de uma série de boquilhas até que a perdido a maior parte de sua energia interna.