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Universidade do Estado do Amazonas Escola Superior de Tecnologia Curso de Engenharia Naval PLANTA PROPULSORA DE NAVIOS "COMBINED GAS TURBINE OR GAS TURBINE (COGOG) Integrantes do Grupo: Hector Reis Almeida Luiz Henrique Moreira Sousa Professor: Ricardo Homero Ramirez Gutierrez 1 Sumário 1. Introdução............................................................................................................03 2. Turbinas a gás......................................................................................................05 3. Componentes da turbina.....................................................................................07 4. Vantagens da turbina a gás a um motor a diesel..............................................12 5. Ciclo Brayton........................................................................................................14 6. Tipos de sistemas de propulsão...........................................................................15 7. Combined Gas Turbine or Gas Turbine (COGOG)........................................16 8. Conclusão............................................................................................................ 9. Ponderações............................................................................................................ 2 1 - INTRODUÇÃO A busca da sustentabilidade e preservação faz com que as turbinas a gás se tornem grandes concorrentes aos antigos motores a diesel, desta forma iremos destacar e especificar o funcionamento e os pontos altos de uma turbina a gás, com enfase em Combined Gas Turbine Or Gas Turbine (COGOG) para a propulsão de navios. 3 1 - INTRODUÇÃO Propulsão naval Figura 1 - Remo Figura 2 - Vela Figura 3 – Motor a vapor Figura 4 – Turbina a vapor Figura 5 – Motor a diesel Figura 6 – Propulsão Nuclear 4 2 - TURBINAS A GÁS Idealização para turbinas a gás O elevado custo operacional associado a queima de combustível. A necessidade de desenvolver métodos e tecnologias que sejam independentes da queima de combustíveis fósseis. Auxiliar e segmentar estudos acerca da implementação de novas tecnologias a nível regional. 5 2 - TURBINAS A GÁS As TG são máquinas rotativas de combustão interna .É uma máquina térmica que visa basicamente a conversão da energia contida no combustível em potência de eixo. Figura 7 – Fases da operação de uma turbina. 6 3 - COMPONENTES DA TURBINA Compressor Figura 8 - compressor axial e compressor radial 7 Câmara de combustão Figura 9 – Câmara de combustão 3 - COMPONENTES DA TURBINA 8 3 - COMPONENTES DA TURBINA Turbina Figura 10 – Turbina 9 3 - COMPONENTES DA TURBINA Componentes auxiliares Queimador; Tubos de lubrificação; Estator; Carcaça intermediária (conjunto de engrenagens, motor de partida, bomba de óleo combustível, de óleo lubrificante). 10 4 - Vantagens da turbina a gás a um motor a diesel Segurança na instalação; Manutenção mais simples: a manutenção a ser realizada em uma turbina a gás geralmente é feita por horas de funcionamento das peças. Essas são trocadas quando atingem sua hora máxima de funcionamento. A câmara de combustão, os queimadores e o motor de partida são exceções, pois são os componentes que mais sofrem desgaste em uma turbina, podendo então ter uma manutenção mais frequente; Operação mais suave; 11 4 - Vantagens da turbina a gás a um motor a diesel Peso e espaço ocupado bem menores; Vibração e nível de ruídos consideravelmente menores; Relação peso x potência quatro vezes menor, ou seja, para o mesmo peso do equipamento, a turbina a gás possui quatro vezes maior potência; Permitem rápida partida mesmo em temperatura baixa, aceleram-se rapidamente e se ajustam prontamente às variações de carga. 12 5 - Ciclo Brayton Dentre os vários processos termodinâmicos que descrevem o funcionamento das diversas máquinas térmicas – como o ciclo Diesel, Sabathé e o Otto, para motores de combustão interna; o ciclo de Rankine para turbinas a vapor, dentre outros – o ciclo termodinâmico que representa a turbina a gás simples é o ciclo Brayton Figura 11 - Gráfico TxS e PxV do ciclo Brayton 13 6 - Tipos de sistemas de propulsão Existem diversos sistemas de propulsão para embarcações. Diversos conjuntos, arranjos das máquinas térmicas, como o CODOG (Combined Diesel or Gas), COGOG (Combined Gas or Gas), CODLAG (Combined Diesel-eletric and Gas), CODAG (Combined Diesel and Gas), propulsão a jato, nuclear, turbo-bomba, Diesel-eletrica convencional e Azipod e a propulsão turbina a gás juntamente com motor elétrico. 14
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