Governadores de turbinas a vapor

Atualmente, turbinas a vapor tem ampla utilização industrial, sendo aplicadas para diversas finalidades.
Governador é um acessório das turbinas destinado ao controle de velocidade das mesmas, sendo responsável por manter a rotação e entrada de vapor constante.
Aqui serão abordados três tipos principais de governadores: os mecânicos, hidráulicos e eletrônicos.

1. Seminário de Turbinas a vapor GOVERNADORES: MECÂNICOS, HIDRÁULICOS E ELETRÔNICOS

2. Seminário de Turbinas a vapor Governadores: mecânicos, hidráulicos e eletrônicos Autores: Perácio Contreiras , Tauã Azevedo, Victor Canabrava, Victor Said, Victoria Benvenuto e Yasmin Ferreira Docente: Claudio Reynaldo Salvador 2014 Departamento de Automação e Sistemas Coordenação de Automação e Controle Industrial

3. Objetivo; Introdução; Definição de uma turbina a vapor; Tipos de turbina a vapor; Componentes de uma turbina a vapor; Definição de governadores; Tipos de governadores; Mecânico; Hidráulico; Eletrônico. Controle de Velocidade da Turbina a Vapor; Problemas Operacionais; Considerações Finais; Referências. sumário

4. introdução Atualmente, turbinas a vapor tem ampla utilização industrial, sendo aplicadas para diversas finalidades. Governador é um acessório das turbinas destinado ao controle de velocidade das mesmas, sendo responsável por manter a rotação e entrada de vapor constante. Aqui serão abordados três tipos principais de governadores: os mecânicos, hidráulicos e eletrônicos.

5. O objetivo desse trabalho é efetuar uma análise descritiva a respeito dos governadores de turbinas a vapor, no que se refere à compreensão do funcionamento destes . Explanando desde sua definição, aos seus tipos, problemas operacionais e componentes, pretende-se abordá-los de forma a compreender sua aplicação processual e importância para a otimização das Turbinas a Vapor. objetivos

6. Definição de uma turbina a vapor TURBINAS EM GERAL: Motor Rotativo; Conversão de energia; Realizar um trabalho; Hidráulicas (de água), a vapor ou a gás. Turbina Hidráulica Turbina a vapor Turbina a gás

7. Definição de uma turbina a vapor TURBINAS A VAPOR: Conversão de energia do vapor em trabalho mecânico; Duas etapas: 1 ª Etapa - Energia cinética obtida atrav és dos expansores;

8. Definição de uma turbina a vapor TURBINAS A VAPOR: 2ª Etapa – Energia cinética transformada em trabalho mecânico; Dois princípios: aç ão e reação; Princípio da Ação ou Impulsão Princípio da Reação

9. Tipos de turbinas a vapor As turbinas a vapor podem ser classificadas: a) De acordo com a pressão de descarga: Condensantes : Pressão de descarga < P.atm; Não-condensantes : Pressão de descarga > P.atm. b ) De acordo com o fluxo de vapor através da turbina: Fluxo Direto; Com reaquecimento; Com extração automática; Com extração não automática; Com indução; Com extração-indução ; Com fluxo dividido na descarga.

10. Tipos de estágios da Turbina de Ação Tipos de turbinas a vapor c) Quanto ao princípio de funcionamento: Turbinas de ação: Estágios Rateau e Curtis; Turbinas de Reação: Estágio Parsons ; Estágio de Parsons da Turbina de Reação

11. Tipos de turbinas a vapor d) Quanto ao número de estágios: Simples; Multiestágios. e) Quanto à direção do fluxo de vapor: Axial; Radial. f) Quanto a ligação ao equipamento acionado: Ligação Direta; Ligação Indireta.

12. Carcaça ou Estator ; Eixo da Turbina; Rotor; Expansores; Palhetas; Diafragmas; Mancais; Válvulas de Controle Admissão; Válvula de Controle de Extração; Válvula de Bloqueio Automático. Componentes de uma turbina a vapor

13. Definição de governadores A variação da carga provoca a variação da velocidade do eixo turbina e consequentemente a sua potência; Governador ou regulador de velocidade: tem a função de manter constante a rotação do eixo da turbina; Realiza tal função atuando na Válvula de Controle de Admissão;

14. Definição de governadores São instalados no eixo da turbina; Aumento de carga – Abertura da Válvula de Controle de Admissão/ Diminuição da carga – Fechamento da Válvula de Controle de Admissão; Os principais tipos de governadores são: mecânicos ou de massas oscilantes, hidráulicos e eletrônicos.

15. MECÂNICO : Governadores mecânicos são utilizados em moinhos de vento desde o século XVII; James Watt “inventa” o governador de velocidade em 1788. Tipos de governadores Governador Centrífugo Representação do Governador Centrífugo

16. Peso Peso Eixo Conexão Válvula Tipos de governadores Haste Haste

17. Tipos de governadores

18. MECÂNICO :   Tipos de governadores

19. HIDRÁULICO: Possui como elemento primário a bomba de óleo; Classificam-se como governadores do tipo anisócrono ; Funcionam de forma compensatória; Pressão de descarga da bomba é proporcional à velocidade do eixo da turbina. Tipos de governadores

20. ELETRÔNICO : Uma grande vantagem de utilizar circuitos eletrônicos é aumentar a rapidez de resposta e aperfeiçoar a confiabilidade do governador; Possui três elementos básicos: o transmissor-amplificador, um elemento sensor e um elemento final de correção; Em caso de uma diferença entre a velocidade definida e a real, cria-se uma diferença de potencial que seja proporcional a essa diferença; A corrente gerada é amplificada e convertida em sinal hidráulico. Tipos de governadores

21. O sistema de controle de uma turbina a vapor, tem como objetivo manter a variável controlada em seu set point (valor desejado ) de forma constante; A variável controlada é a velocidade; A vazão de vapor é controlada a partir da abertura ou fechamento da válvula de admissão; Controle da velocidade da turbina a vapor

22. As condições de vapor admitido e descarregado são constantes, a potência e a velocidade do vapor crescem proporcionalmente à vazão do vapor; W = m (h 1 – h 2 ) Controle da velocidade da turbina a vapor

23. a) mantendo-se a abertura da válvula de admissão e variando para menos a potência exigida, a velocidade do vapor irá aumentar por causa do excesso de vapor recebido; b) mantendo-se a abertura da válvula de admissão e aumentando a carga no eixo da turbina, a velocidade do vapor cairá. Controle da velocidade da turbina a vapor

24. Problemas operacionais A função do governador é resolver os problemas operacionais da turbina, dessa forma, são os problemas secundários que interferem no seu funcionamento, são eles: Redução drástica ou parada da passagem de vapor pela turbina; Parada da alimentação do governador; Falta de óleo.

25. Ao garantirem o controle de velocidade do eixo, uma das mais importantes variáveis da turbina, os governadores são componentes indispensáveis para que se mantenha o correto funcionamento deste equipamento. Foi possível, com esse trabalho, evidenciar a importância desse componente, além de entender melhor seu funcionamento e quais as suas características. Assim , tendo contemplado todos os pilares básicos para o entendimento deste assunto, espera-se que o objetivo inicial proposto tenha sido atingido e almeja-se ainda que discussões pertinentes possam surgir a partir desta apresentação. Considerações finais

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