ENGENHARIA

RELATÓRIO 1 – TURBINAS E CENTRAIS À GÁS.

1. Introdução

1.1 - TURBINAS A GÁS

Ao contrário de outros acionadores, a história do desenvolvimento das turbinas a gás foi bastante longa e difícil.

A instalação térmica a vapor, por exemplo, foi relativamente fácil para projetar e construir, porque muito pouca energia é necessária para introduzir a água na caldeira, pouca sofisticação é necessária para vaporizar a água e o vapor produzido certamente gerará mais potência do que a consumida pela bomba de alimentação de caldeira.

Turbinas a gás que por limitações metalúrgicas não podem usar temperaturas tão elevadas no início da expansão dos gases, precisam para produzir um saldo de potência positivo que os processos de compressão e expansão sejam eficientes. Por muitas décadas as perdas particularmente no compressor, foram tão altas, que não permitiram um saldo de potência positivo para as temperaturas que os materiais na época suportavam.

A primeira turbina a gás operacionalmente bem sucedido foi produzida na França, por Charles Lemale em 1901. Os desenvolvimentos posteriores desta turbina permitiram que em 1906 fosse produzida uma turbina com rendimento térmico de apenas 4,5 %.

A segunda turbina a gás que teve sucesso parcial foi a proposta por Hans Holzwarth em 1906-1908 e construída em 1908-1913 por Brown Boveri.

Nas duas primeiras décadas deste século registraram-se algumas outras tentativas malsucedidas no sentido de produzir uma turbina a gás operacional.

Os esforços que resultaram no sucesso da turbina a gás moderna começaram entre 1927 e 1936 por meio de trabalhos paralelos e independentes de diferentes pessoas.

1.2 - COMPARAÇÕES ENTRE CICLO COM TURBINA A VAPOR E CICLO COM TURBINA A GÁS

1.2.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS INDUSTRIAIS

As turbinas a gás industriais podem ser classificadas em dois grupos:

- Não aeroderivativas

- Aeroderivativas

1.2.2 - Comparativo

- Turbina a gás - Vantagens:

•Possui pequeno peso e volume;

•Possui versatilidade;

•Ocupam pouco espaço em relação às demais máquinas térmicas;

•Pode ser utilizado em regiões onde não há abundância de água, o que não é possível com a turbina a vapor.

Por não possuírem movimentos alternativos, possuem vantagens sob os motores alternativos, pois praticamente não possuem problemas de balanceamento e possuem baixo consumo de óleo lubrificante;

Possuem vantagens sob as turbinas a vapor, pois não necessitam de fluido refrigerante.

Possuem duas vantagens sob os motores dieseis: têm uma ótima relação potência/peso, se comparadas a motores de pistão; são menores do que um motor de pistão com mesma potência;

- Desvantagens de uma turbina a gás

* Possuem rendimento baixo;

* Comparadas a motores de pistão de mesmo tamanho, são caras;

* São de difícil projeto;

* Operam a altas temperaturas;

* Tendem a consumir mais combustível quando estão em marcha lenta e preferem uma carga constante à variável turbina a vapor.

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