Turbina a vapor de ação e reação
O que define se uma turbina a vapor é de ação ou reação?
Turbina a vapor de ação e reação, se refere ao modo como o vapor é expandido no interior das turbinas.
São dois tipos distintos de turbinas, sendo que a principal diferença é como se dá o processo de conversão de energia térmica em cinética.
As turbinas a vapor podem ser classificadas em diferentes categorias dependendo de sua construção, pressão de trabalho, tamanho e muitos outros parâmetros.
Mas existem basicamente dois grupos de turbinas a vapor, as turbinas a vapor de ação e as turbinas a vapor de reação, nesse conteúdo você vai entender como eles funcionam e também a diferenciar os mesmos.
As turbinas a vapor modernas e de múltiplos estágios freqüentemente empregam ação e reação na mesma turbina.
Turbina a Vapor de Ação
Turbina a vapor de ação ou também chamada de turbina de impulso
Chamamos de turbina a vapor de ação, quando o vapor é acelerado dentro da turbina e é o seu choque com as palhetas que movimenta o rotor. Ou seja, é quando somente o contato do vapor que impulsiona a palheta.
A turbina de ação foi construída pela primeira vez em 1883 pelo engenheiro sueco De Laval, estava em todos os projetos de turbina a vapor da época por ser adequado a pequenos volumes de vapor.
A turbina a vapor original, a turbina De Laval, era uma turbina de ação com uma única roda.
Portanto, nessas turbinas de ação, a energia potencial contida no vapor, também conhecido como entalpia, é quem transforma o vapor em energia cinética e após o choque com as palhetas se transforma em energia mecânica, ou seja, o movimento de rotação do rotor da turbina que vai tocar o gerador elétrico.
Na turbina de ação, toda queda de pressão do vapor ocorre apenas nos expansores. Embora as palhetas dos estágios de ação tenham queda de pressão praticamente zero nas palhetas móveis, na teoria, para que o fluxo de vapor passe através dessas palhetas, vai ter também uma pequena queda de pressão nelas.
A turbina de ação é composta por palhetas móveis ou mais especificamente as rodas, que alternam com palhetas fixas, o vapor é expandido nos bicos ou blocos expansores e permanece sob pressão constante ao passar sobre as palhetas.
Conforme já falamos disso em outros artigos, os estágios de ação podem ser de dois tipos: estágios de pressão, também conhecidos como estágios Rateau, e estágios de velocidade, conhecidos como estágios Curtis.
As palhetas de turbinas de ação têm perfil mais circulares, são simétricas. O perfil de palhetas de reação são mais retos, se aproximando do formato das asas de um avião
Turbina a Vapor de Reação
Após a invenção das turbinas de ação de De Laval, nos anos seguintes, turbinas de reação, introduzidas pela primeira vez por Charles Algernon Parsons em 1884, também passaram a ser usadas para acionamentos mecânicos.
Nas turbinas a vapor de reação a energia potencial se transforma diretamente em energia mecânica através da passagem entre os perfis das palhetas.
Quando o vapor ao passar através das palhetas gera uma força de reação que movimenta o rotor.
O princípio de funcionamento das palhetas de reação é similar ao das asas de um avião. O fluxo de vapor passando nos dois lados do perfil da palheta forma uma força de reação que vai impulsionar a palheta no sentido de rotação.
As turbinas a vapor modernas e de múltiplos estágios freqüentemente empregam ação e reação na mesma turbina, geralmente variando o grau de reação e impulso da raiz até a extremidade de cada palheta e quanto mais próximo do vapor condensado maior vai sendo o grau de reação.
Conheça Nossos Outros Conteúdos
Conclusão
O princípio de ação e reação nas turbinas é classificado de acordo com a perda de pressão na passagem pela palheta.
Nas turbinas de ação, o vapor ao entrar em contato com a palheta perde somente velocidade, mas mantém estáveis suas propriedades termodinâmicas como pressão, volume específico e entalpia.
Em palhetas de reação ocorre uma perda de velocidade e também de pressão e volume específico, resultando em uma perda entálpica e expansão do vapor.
Construtivamente as duas tecnologias são parecidas.
Uma maneira fácil para você para você identificar o tipo de estágio (ação ou reação), é observar o tipo do perfil da palheta usada.
As palhetas de ação têm perfil mais circulares são simétricas. O perfil de palhetas de reação são mais retos, se aproximando do formato das asas de um avião.
Uma outra diferença entre os dois tipos é o impulso axial, que é menor nas turbinas de ação do que na de reação.
Outra diferença ainda é o número de estágios, ele é maior na turbina de reação devido à baixa queda entálpica nas palhetas.
Já em relação à eficiência não se pode afirmar qual dessas tecnologias é a mais eficiente, sendo que hoje em dia a construção de turbinas de reação tem evoluído bastante tendo se mostrado muitas vezes superior às turbinas de ação.
Canal de compartilhamento de informações e conteúdos sobre TURBINAS A VAPOR.
