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Turbina a vapor de contrapressão

tipo de turbina a vapor de contrapressão

Nas turbinas de contrapressão não há condensador após a turbina. O vapor vai para o processo industrial e de lá retorna parcialmente para a caldeira na forma líquida

Nesse post vou falar sobre a turbina a vapor de contrapressão e tentar explicar um pouco melhor seu funcionamento e aplicação.

Quando falamos de turbinas a vapor, devemos saber que basicamente existem dois tipos de turbinas a vapor:

Turbina a vapor de condensação

Turbina a vapor de contrapressão

Turbina a vapor de condensação

Já fiz um post sobre as turbinas de condensação, caso não tenha visto confira aqui.

Turbina a vapor de contrapressão

Nas turbinas a vapor de contrapressão, o vapor de saída da turbina ainda tem energia suficiente para alimentar outros processos industriais antes de voltar como água para uma caldeira.

 

O vapor de escape destas turbinas se encontra na maior parte das vezes na região superaquecida.

 

Este tipo de geração conjunta de energia elétrica e energia térmica provenientes de uma única fonte de combustível é comumente chamado de cogeração.

 

Nessas turbinas o vapor de saída tem sua pressão maior que a atmosférica.

turbina de contrapressão
Turbinas a vapor de contrapressão
Extração de turbina a vapor
Turbina a vapor de contrapressão com extração

Na turbina de contrapressão, se compararmos o combustível necessário para a simples conversão de água em vapor (vapor saturado), é necessário gastar relativamente menos combustível adicional para aumentar a pressão de saída do gerador de vapor e, principalmente, a temperatura para produzir vapor superaquecido que então é empregado para acionar uma turbina. 

 

Portanto, as turbinas de contrapressão são um meio econômico de gerar energia (cogeração) quando já são necessárias quantidades substanciais de aquecimento ou vapor de processo.

É bastante comum encontrar turbinas de contrapressão usadas para gerar energia elétrica e também fornecer energia térmica para o processo

Aplicação turbinas a vapor de contrapressão

As turbinas a vapor de contrapressão são muito utilizadas no setor industrial.

 

É bastante comum encontrar turbinas de contrapressão usadas para gerar energia elétrica e também fornecer energia térmica para o processo.

 

Na contrapressão a queda entalpica é menor, para que ainda haja energia suficiente no vapor mesmo após a passagem pela turbina.

 

No caso de turbinas de contrapressão não há condensador após a turbina. O vapor vai para o processo industrial e de lá retorna parcialmente para a caldeira na forma líquida.

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Extração de vapor nas turbinas

 

As turbinas podem ainda ser classificadas como com ou sem extração de vapor.

 

A extração nada mais é que uma retirada de vapor de dentro da turbina após a passagem por alguns estágios.

 

Ou seja, o vapor entra na turbina com alta entalpia e após a passagem por alguns estágios, parte desse vapor sai da turbina e vai para o processo.

 

A parte que continua na turbina, se expande até sair pelo escape da mesma.

 

Extrações são encontradas tanto em turbinas de condensação como de contrapressão.

Extração turbina a vapor
Válvula de extração ou Drehschieber ou ainda Grid Valve
Grid Valve Steam Turbine
Projeto e aplicação de uma válvula de extração de turbina a vapor
Modelo de uma válvula de extração
Modelo de uma válvula de extração

Tipos de extração de vapor nas turbinas a vapor

 

As extrações podem ser de dois tipos:

 

Extrações controladas

 

Quando a turbina dispõe de um dispositivo interno para controlar a pressão de saída do vapor;

 

Extrações não-controladas

 

Conhecidas como “tomadas” ou “sangrias” este tipo de extração é simplesmente uma retirada de vapor de dentro da turbina e sua pressão depende da carga atual da turbina.

 

Para a alimentação de processos industriais normalmente são usadas extrações controladas, uma vez que estes processos demandam pressão constante.

 

Assim, independente da carga da turbina a pressão de extração será sempre a mesma. A extração para turbinas empregadas em ciclos regenerativos que usam o vapor de dentro da turbina para o aquecimento da água de alimentação de caldeira é sempre não-controlada.

 

Vantagens turbina com extração controlada

 

As vantagens de ser ter uma extração controlada é que se pode garantir a operação do processo industrial mesmo com a turbina operando em baixa carga. O uso de extrações controladas deixa a eficiência da máquina maior comparando-se com o uso de tomadas.

 

Vantagens de turbinas com sangrias ou tomadas

 

Essas turbinas tem vantagem de serem de baixo custo e de fácil operação. São normalmente usadas para alimentar equipamentos do ciclo (desaeradores, e pré-aquecedores) e para processos industriais que não demandam pressão constante.

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