Turbinas a Vapor -tipos de turbinas

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Universidade Regional de Blumenau – Furb.
Engenharia Química. 
Máquinas Térmicas.
 Turbinas a Vapor.
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Apresentação.
Acadêmicos:
Larissa Ignaczuk.
Leticia Bianca Zech.
Nádia Vanzuita Hansen.
Docente: 
Rodrigo Koerich Decker 
ENGENHARIA QUÍMICA 
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Turbinas de ação
Roda de palhetas fixas seguido de rodas de palhetas móveis.
Toda a transformação de energia do vapor (entalpia) em energia cinética ocorrerá nos expansores.
Nas palhetas móveis não há expansão por causa da simetria das palhetas.
Turbinas de reação
Vários estágios colocados em séries (palhetas fixas seguidas de palhetas móveis).
Palhetas fixas e móveis com seção assimétrica (áreas de passagens convergentes).
Nas turbinas de reação parte da expansão ocorrerá nas palhetas fixas e parte nas palhetas móveis.
Estágios de Ação e Reação.
Estágios de ação:
	
 Pressão:
Composto por um arco de expansores e uma roda de palhetas móveis – primeiro estágio;
Anel de expansores (palhetas fixas) e uma roda de palhetas móveis – estágio intermediário.
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Estágios de Ação e Reação.
Fonte: ALSTHOM, G. – Turbinas Múltiplos Estágios
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Estágios de Ação e Reação.
Velocidade
Um arco de expansores, seguido de duas rodas de palhetas móveis, entre as quais há um arco de palhetas guias.
Fonte: ALSTHOM, G. – Turbinas Múltiplos Estágios
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Estágios de Ação e Reação.
Transformação de energia do vapor em energia cinética ocorre nos expansores;
Queda de pressão e um aumento de velocidade.
Não ocorre expansão na roda de palhetas guias, pois estas possuem seção simétrica resultando em uma passagem constante do vapor;
Velocidade constante nas palhetas guias;
Queda da velocidade transformando a energia cinética em trabalho mecânico.
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Estágios de Ação e Reação.
Estágios de reação:
Constituídos de uma roda de palhetas fixas, seguida de uma roda de palhetas móveis;
Estágios intermediários e finais.
Turbina de reação comercial: vários estágios colocados em série, constituído por um anel de expansores (roda de palhetas fixas) seguido de uma roda de palhetas móveis.
Parte da expansão do vapor ocorre nas palhetas fixas e parte nas palhetas móveis;
	Queda de pressão e aumento de velocidade.
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Estágios de Ação e Reação.
Fonte: GODOY,Jorge – Turbinas a vapor
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Estágios Múltiplos.
São a combinação dos estágios e ação e reação;
Turbinas de Reação;
Possuem palhetas fixas e móveis;
Ocorre contínua transformação de energia cinética em energia mecânica.
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Estágios Múltiplos.
A potência de uma turbina pode ser calculada por:
	Ẇ = ṁ . (h1 - h2) 
	ṁ = vazão em massa de vapor 
	h1 = entalpia do vapor admitido 
	h2 = entalpia do vapor descarregado
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TIPOS DE TURBINAS
Turbina de Laval.
A história da turbina a vapor se iniciou no final do século passado. 
O primeiro inventor foi o suéco Gustaf De Laval em 1887.
Criou um sub-produto de seu desnatador centrigo impulsionado pela necessidade de encontrar um ancionamento de grande velocidade para o mesmo.
Turbina de Laval.
É uma turbina de ação.
Turbina de impulso, axial e parcial.
Consiste em um ou mais bocais.
Palhetas móveis acopladas ao eixo.
Energia térmica 
Energia Mecânica: palhetas.
Energia Cinética: Bocal
Fonte: Unesp – Departamento de Engenharia Mecânica – Cap
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Turbina de Laval.
Alta velocidade na saída.
Baixo rendimento.
Ideal para pequenas potências.
Turbina de Laval.
Diagrama Pressão e Velocidade, Turbina de Laval.
Turbina de Curtis - Velocidade escalonada.
Charles Gordon Curtis 1896.
Desenvolvida para aproveitar as perdas de energia.
Duas ou mais fileiras de palhetas móveis, intercalando-se palhetas fixas. 
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Turbina de Curtis - Velocidade escalonada.
Diagrama de Pressão e Velocidade, Turbina de Curtis.
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Turbina de Rateau - Pressão Escalonada.
A queda de pressão é dividida em duas ou mais fileiras de bocais.
Efeito semelhante ao de duas ou mais turbinas de Laval em série.
Pode-se obter uma velocidade de palhetas mais adequadas em termo de resistência de materias.
Turbina de ação tangencial. 
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Turbina de Rateau - Pressão Escalonada.
Esquema turbina de Rateau.
Diagrama Pressão e Velocidade, Turbina de Rateau
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Turbina de Curtis-Rateau.
Combinação de estágios Curtis (estágio de pressão) e Rateau (estágio de velocidade);
Velocidade de pás ideias;
Maior rendimento;
Uso de materiais mais leves e baratos.
Turbina de Curtis-Rateau.
Diagrama Pressão-Velocidade
Turbina de Parsons.
Múltiplos estágios de reação;
Quedas parciais de pressão;
Vapor expande, volume específico aumenta;
Palhetas aumentam de tamanho ao longo da turbina;
Estágios de alta pressão, ocorre fuga de vapor pelas palhetas.
Turbina de Parsons.
Diagrama Pressão-Velocidade
Turbina de Curtis-Parsons.
Combinação de estágios de ação e reação de forma escalonada;
Estágio Curtis: reduz pressão e temperatura para evitar fuga de vapor de alta pressão.
Diagramas Pressão-Velocidade
Turbina de Ação TG
Turbina de Ação TG
da empresa TGM.
Fonte: grupotgm.com.br
Turbina de Ação TM-A e TM-E 
Turbina de Ação TM-A
e TM-E da empresa TGM.
Fonte: grupotgm.com.br
Turbina de Reação CT e CTE
Turbina de Reação CT e
CTE da empresa TGM.
Fonte: grupotgm.com.br