Turbinas de geração de Energia Elétrica - Apostilas - Engenharia Mecânica, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Baixe Turbinas de geração de Energia Elétrica - Apostilas - Engenharia Mecânica e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! Introdução. A energia elétrica pode ser gerada através de fontes renováveis de energia (a força das águas e dos ventos, o sol e a biomassa), Tipos de turbinas de geração de energia elétrica VentoÁgua BiomassaSol Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Introdução. ou não renováveis (combustíveis fósseis e nucleares). No Brasil, a opção hidráulica é mais utilizada através das usinas hidrelétricas. Combustível fóssil Combustível nuclear Tipos de turbinas hidráulicas. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica A turbina hidráulica possui uma grande variedade de formas e tamanhos, efetua a transformação da energia hidráulica em energia mecânica. E dividem-se entre quatro tipos principais: Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo. Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas, como uma determinada faixa de altura de queda. As vazões volumétricas podem ser igualmente grandes em qualquer uma delas, mas a potência será proporcional ao produto da queda (H) e da vazão volumétrica (Q). Tipos de turbinas hidráulicas. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Em todos os tipos há alguns princípios de funcionamento comuns. A água entra pela tomada d ´àgua, a montante da usina que está numa nível maior, e é levada através de um conduto forçado até a entrada da turbina. Lá a agua passa por um sistema de palhetas guias móveis, que controlam a vazão volumétrica fornecida à turbina. Para se aumentar a potência as palhetas se abrem, para diminuir a potência elas se fecham. Após passar por este mecanismo a água chega ao rotor da turbina. Nas turbinas Pelton, não há um sistema de palhetas móveis, e sim um bocal com uma agulha móvel, semelhante a uma válvula. O controle da vazão é feito por este dispositivo. Classificação dos Tipos de turbinas hidráulicas. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica De acordo com a queda dágua os principais tipos de turbina hidráulica são respectivamente: Pelton Francis Kaplan Bulbo Turbina Francis. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica A turbina Francis foi idealizada em 1849, tendo o nome do seu inventor, sendo que a primeira turbina foi construída pela firma J.M. Voith em 1873, passando desde então por aperfeiçoamentos constantes. Tem sido aplicada largamente, pelo fato das suas características cobrirem um grande campo de rotação específica. Atualmente se constroem para grandes aproveitamentos, podendo ultrapassar a potência unitária de 750 MW. É uma típica turbina de reação, pois recebe água sob pressão na direção radial e descarrega numa direção axial, havendo transformação tanto de energia cinética como de energia de pressão em trabalho. A vazão trazida até a turbina pelo conduto forçado é dirigida em direção radial para a roda e, ao sair, ganha uma direção axial indo para o canal de fuga através do tubo de sucção. A roda Francis apresenta um íntimo contato com a água que percorre os seus canais, não sendo, por isto, recomendável o seu emprego em usinas cuja água possua alto teor de sólidos em suspensão, que acarretam excessivo desgaste da roda por erosão. As turbinas Francis podem ser instaladas de eixo horizontal ou vertical, sendo este ultimo mais comum nas usinas de grande potencia. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Turbina Francis. Turbina Kaplan. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica A tendência e também a necessidade de se obter rotores mais velozes levou a construção, por Victor Kaplan, das turbinas hélices. A seguir, decorrente de pesquisas e experiências que mostravam haver uma estreita relação entre as potencias das hélices das roda, a abertura das aletas e o rendimento, construiu-se uma turbina dotada de um dispositivo de regulagem que possibilitasse as hélices acompanharem a variação das aletas. Assim as turbinas deste tipo, com pás móveis no rotor, passaram a ser chamadas de turbinas Kaplan, enquanto as pás fixas receberam o nome de turbinas Hélice. Cada pá está individualmente presa à ogiva, possuindo movimento de rotação em torno de seus próprio eixo, mudando de ângulo. Este movimento é simultâneo para todas as pás. Essas turbinas são comuns em baixas quedas; pensa-se atualmente, estender seu campo de aplicação para saltos médios, em consideração a sua grande flexibilidade de ação frente às variações de capacidade e também às variações de velocidade e queda, graças às regulação das pás motrizes. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Turbina Bulbo. Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Usina Coaracy Nunes A Usina Hidrelétrica Coaracy Nunes está implantada no estado do Amapá, no rio Araguari, cerca de 15km a montante da cidade de Ferreira Gomes. O acesso terrestre ao local é feito partindo-se da cidade de Macapá, cerca de 150km, através da rodovia BR-156, totalmente asfaltada. O acesso fluvial é franco desde Santana até Ferreira Gomes, pelo rio Araguari. A Usina opera a fio d’água. As unidades 1 e 2 encontram-se em operação comercial desde novembro de 1975. Porém sua inaugurarão oficial se deu somente em 13 de janeiro de 1976, com a presença do então Presidente Ernesto Geisel. A unidade 3 entrou em operação comercial no mês de abril do ano de 2000. Breve Histórico Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Usina Coaracy Nunes Máquinas 01 e 02 Turbina: Tipo Kaplan de eixo vertical Potencia 24 MW Gerador: Rotação 138,5 RPM Tensão 13,2 Kv Freqüência 60 Hz Número de pólos 52 Unidades geradoras características Máquinas 03 Turbina: Tipo Kaplan de eixo vertical Potencia 30 MW Gerador: Rotação 150 RPM Tensão 13,2 Kv Freqüência 60 Hz Número de pólos 48 Fontes de pesquisa Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Fonte: www.meioambiente.pro.br http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3? base=./energia/index.html&conteudo=./energia/biomassa.html#eletricidade   http://www.furnas.com.br/portug/institucional/func_hidroele.htm   http://www.comciencia.br/reportagens/nuclear/nuclear21.htm   http://br.geocities.com/saladefisica Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Reflexão fechar Usina hidroelétrica Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Usina termoelétrica Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Biomassa Caldeira Turbina Gerador Rede ElétricaConsumidor Usina termoelétrica Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Usina nuclear Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Biomassa Caldeira Turbina Gerador Rede ElétricaConsumidor Vertedouro Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Em hidráulica, vertedouro é um canal artificial executado com a finalidade de conduzir seguramente a água através de uma barreira, que geralmente é uma barragem, ou ele é destinado a auxiliar na medição da vazão de um dado fluxo de água. O excesso de água acumulada em um reservatório de uma barragem, de uma usina hidrelétrica, água essa que não é aproveitada na geração de energia elétrica, deve ser drenada pelo vertedouro. Vertedouro da UHE Coaracy Nunes Vazão por Comporta 1200m3/seg Casa de máquinas Tipos de turbinas de geração de energia elétrica Prédio onde estar instado os geradores de energia elétrica e suas respectivas turbinas, bem como os seus auxiliares como bomba de óleo, compressor, e etc. Servo-motor do rotor maquina 01 e 02 Tipos de turbinas de geração de energia elétrica