TURBINAS

ELÉTRICAS

Centrais Elétricas

Gabriel Esteban Aguirre Muñoz

APRESENTAÇÃO

Turbinas Kaplan1. Intervalo de aplicação

2. Princípio básico

3. Dimensões

Turbinas Bulbo1. Intervalo de aplicação

2. Princípio básico

3. Dimensões

Turbina Tubular

Turbina Straflo

TURBINA KAPLAN

Intervalo de aplicação

• Quedas baixas e altas vazões.

• Quedas que 15m-70m.

• Superposição entre as turbinas Francis e Bulbo.

• Bom desempenho no intervalo de regulação de 30% 100%

TURBINA KAPLAN

Princípio básico

• Para quedas baixas, tem uma caixa espiral de concreto e para quedas altas uma caixa espiral revestida de aço.

• Pás fixas do pre-distribuidor e palhetas diretrizes do distribuidor.

• O rotor é uma hélice de fluxo axial vertical.

• As pás do rotor são ajustáveis, pelo controle de velocidade da turbina, para ter o ângulo ótimo das pás para qualquer vazão.

TURBINA KAPLAN

TURBINA KAPLAN

TURBINA KAPLAN

• Suas dimensões são menores do que uma turbina Francis com a mesma queda e vazão.

• O numero de pás do rotor é determinado pela velocidade.

• 4 pás < quedas de 35m.

• 5 pás < quedas de 35m a 50m.

• 6 e 7 pás < quedas de 70m.

Dimensões

TURBINA KAPLAN

• A folga entre a pá e a parede da câmara deve ser a menor possível.

• Os diâmetro dos rotores, usualmente , é de 2m a 10m.

• Pelo geral tem uma potencia média gerada de 50 MW.

• A eficiência está no intervalo entre 93% e 95%.

TURBINA BULBO

Intervalo de aplicação

• Utiliza quedas mais baixas, entre 3,5m e 20m.

• Sua potencia pode ser superior a 40MW.

• Nas máquinas das UHEs Jirau e Santo Antônio, no rio Madeira, têm quedas de 15,2m com potências de 75MW e 71,6MW cada uma. Seus vazões são de 549,13m³/s e 542,65m³/s.

TURBINA BULBO

• Pode ser considerada uma turbina Kaplan com eixo horizontal.

• A diferença principal é que tem o gerador encapsulado.

• O intervalo de regulação para um desempenho aceitável é de 25% a 100% da vazão.

TURBINA BULBO

TURBINA BULBO

Princípio básico

• A água escoa axialmente com mudanças na direção do fluxo, na direção das pás fixas radiais do pré-distribuidor.

• A regulação da carga é feita palas palhetas diretrizes do distribuidor.

• A turbina também pode ser usada com palhetas diretrizes fixas ou pás do rotor fixas.

TURBINA BULBO

• Geralmente a turbina tem quatro ou cinco pás no rotor, mas no caso de quedas pequenas pode ser usado três pás no rotor.

• Os diâmetros dos rotores estão, usualmente entre 3,5m e 8m.

Dimensões

TURBINA BULBO

Diâmetros de alguns represas.

• UHE Tadami (Japão) \ 6,7m diâmetro.

• UHE Jirau \ 7,5m diâmetro.

• Máquinas chinesas \ 7,9m diâmetro.

• UHE Santo Antônio \ 7,5m diâmetro.

• UHE Canoas I no rio Paranapanema (SP/PR), tem diâmetro de 5m, com 181m³/s de vazão, queda líquida de referencia de 16,3m e velocidade de 138,5 rpm.

TURBINA BULBO

O rendimento da turbina é melhor que a da turbina Kaplan, em razão das melhores condiciones do fluxo axial e tubo de sucção sem cotovelo.

TURBINA TUBULAR

• Sua característica principal que é utilizada para quedas baixas que as das turbinas bulbo, entre 5m e 15m.

• Não precisa de caixa espiral como a turbina Kaplan.

• Pouco espaço.

• Rendimento até 90%

TURBINA TUBULAR

TURBINA STRAFLO

• É utilizada para quedas mais baixas que as das turbinas bulbo.

• Foram construídas durante a Segunda Guerra Mundial, e é derivado da palavraStraight Flow.

• O gerador é instalado fora na periferia do rotor da turbina.

• O diâmetro do rotor e relativamente grande, tendo boa inércia.

TURBINA STRAFLO

CONCLUSÃO

• A eleição de uma turbina depende de a queda e vazão da represa, isso include os custos de operação para sua instalação, os custos de manutenção e principalmente sua eficiência.

OBRIGADO!