Cap.  9  parte  3-­‐    Equipamentos  Mecânicos  Principais  

Professor:  Dr.  Clodomiro  Unsihuay  Vila    Aluno:  Arthur  Medeiros  Timm  de  Lima  

 

CuriDba  -­‐  2016  

Agenda  

•  Resumo  dos  Dpos  de  turbina  •  9.9  Instalação  de  turbina  em  canal  aberto  •  9.10  Teste  de  desempenho  na  turbina  •  9.11  Controle  da  Turbina  •  9.12  Equipamentos  e  Sist.  auxiliares  mecânicos  

•  Conclusão      

Resumo  •  Turbinas  de  Pelton  – Quedas  relaDvamente  altas  (de  300  à  1500m)  – Desempenho  de  91  a  92  %  – O  numero  de  jatos  pode  variar  de  1  à  6  

Figura  1:  Turbina  de  Pelton  

Resumo  •  Turbina  de  Francis:  –  Quedas  entre  60  e  300m  –  Funciona  melhor  no  intervalo  entre  50  e  100%  da  vazão.  

–  Desempenho  entre  93-­‐96%  

Figura  2:  Turbina  de  Francis  

Resumo  •  Turbina  de  Kaplan  – Usada  para  quedas  baixas  e  altas  vazões      – Máxima  queda  considerada  é  da  ordem  de  70m  –  Bom  desempenho  entre  30  e  100%  da  vazão  – Desempenho  entre  93  e  95%    

Figura  3:  Turbina  Kaplan  

Resumo  •  Turbina  de  Bulbo:  – Geralmente  aplicadas  para  quedas  baixas  entre  3.5  –  20m  

– Bom  desempenho  entre  25-­‐100%  da  vazão    

Figura  4:  Turbina  de  Bulbo    

Resumo  

•  Turbina  Tubular  – Geralmente  usado  em  quedas  entre  5  e  15m  – A  direção  do  escoamento  é  axial,  paralela  ao  eixo,  desde  a  entrada  até  a  saída  

TURBINA  TUBULAR  

Figura  5:  Turbina  Tubular  

RESUMO  •  Turbina  Straflo  (Straight  –  flow)  

–  Para  quedas  mais  baixas  que  as  turbinas  de  bulbo  –  Rotor  do  gerador  é  instalado  na  periferia  do  rotor  da  turbina  à  hélice    

–  Vantagem:  Estabilidade  operacional  

Figura  6:  Turbina  Straflo  

Resumo  

Gráfico  1:  Determinação  da  turbina  em  função  da  altura  e  vazão  

9.9  Instalação  de  Turbinas  de  canal  aberto  (open  flume)  

 •  DesDnado  para  alturas  menores  que  6m  •  Requer  um  disposiDvo  de  vórDce  na  entrada  do  canal    •  Requer  uma  grande  proteção  para  conter  detritos    

Figura  7:  Instalação  Open  Flume    

9.9  Instalação  de  Turbinas  de  canal  aberto  (open  flume)  

 

Figura  8:  Canal  Aberto    

Proteção  para  conter  detritos    

Figura  9:  Grades  para  contenção  de  detritos  para  usina  de  Salto  Segredo  (COPEL)  

9.9Turbinas  de  canal  aberto  (open  flume)  

 

Vídeo  1  -­‐www.youtube.com/watch?v=Ypv1hhWQvkk  Vídeo  2  -­‐  www.youtube.com/watch?v=F5v-­‐cFBWRJw  

Figura  10:  Turbina  Open  Flume  uelizada  em  moinhos  

9.10  Teste  de  desempenho  da  turbina  

•  I – Contrato: Comprador X Fornecedor – Dados da usina devem ser fornecidos pelo Comprador:

» Níveis do Reservatório da jusante; » Qualidade da água; »  Perdas de cargas no circuito hidráulico, etc.

– O contrato escolhido garantirá o desempenho da turbina; – Teste de aceitação (confirmar)

9.10  Teste  de  desempenho  da  turbina  

•  II –Verificar o desempenho hidráulico •  Teste Modelo: Feito em laboratório. •  Teste de Campo;

–  Verificar parâmetros em diferentes regimes »  Velocidade »  Vazão; »  Eficiência (Vazão x Potência)

9.11  Controle  da  Turbina  

•  Verificar  sempre  o  desempenho  da  Turbina  – Velocidade  – Potência    de  saída  – Minimizar  as  grandes  variações  na  velocidade  devido  a  grandes  variações  na  carga  

– “O  dado  básico  de  entrada  para  o  controle  é  a  velocidade  ou  o  grid  de  frequência.  A  potência  na  saída  do  gerador  é  o  sinal  de  comando  para  aumentar  ou  reduzir  a  vazão  turbinada.  ”  

Controle  da  Turbina  

Vídeo  3:  www.youtube.com/watch?v=yT4IgldQR38  

Figura  11:  Controle  da  Turbina  

9.12  Equipamentos  e  sistemas  auxiliares  mecânicos    

•  Equipamentos  de  levantamento  – Pontes  rolantes    – PórDcos  – Máquina  limpa  grades  

•  Sistemas  Auxiliares    –  •sistema  de  esgotamento  das  unidades;  –  •sistema  de  ar  condicionado  da  sala  de  controle;  –  •sistema  de  esgoto  sanitário  e  água  tratada;  –  •sistema  de  resfriamento  das  unidades;  –  •sistema  de  água  de  serviço;  –  •sistema  separador  água/óleo  do  transformador;  

Video  4:  hfps://www.youtube.com/watch?v=_0xz_2pOnFw  

Conclusão    

Quanto  custa?  Quanto  Eficiente?  

Referências    •  PEREIRA,  Geraldo  Magela.  Projeto  de  Usinas  

Hidrelétricas:  Passo  a  passo.  São  Paulo:  Oficina  de  textos,  2015.  <htp://ebooks.ofitexto.com.br/product/projeto-­‐de-­‐usinas-­‐hidreltricas.  Acesso  em:  29/04/2016>  

•  Vídeo  1:  www.youtube.com/watch?v=Ypv1hhWQvkk  •  Vídeo  2:  www.youtube.com/watch?v=F5v-­‐cFBWRJw  •  Vídeo  3:  www.youtube.com/watch?v=yT4IgldQR38  •  Video  4:  htps://www.youtube.com/watch?v=_0xz_2pOnFw  

 

OBIGADO!!