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Turbina a vapor de contrapressão

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
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.

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