APRESENTAÇÃO
Turbinas Kaplan1. Intervalo de aplicação
2. Princípio básico
3. Dimensões
Turbinas Bulbo1. Intervalo de aplicação
2. Princípio básico
3. Dimensões
Turbina Tubular
Turbina Straflo
TURBINA KAPLAN
Intervalo de aplicação
• Quedas baixas e altas vazões.
• Quedas que 15m-70m.
• Superposição entre as turbinas Francis e Bulbo.
• Bom desempenho no intervalo de regulação de 30% 100%
TURBINA KAPLAN
Princípio básico
• Para quedas baixas, tem uma caixa espiral de concreto e para quedas altas uma caixa espiral revestida de aço.
• Pás fixas do pre-distribuidor e palhetas diretrizes do distribuidor.
• O rotor é uma hélice de fluxo axial vertical.
• As pás do rotor são ajustáveis, pelo controle de velocidade da turbina, para ter o ângulo ótimo das pás para qualquer vazão.
TURBINA KAPLAN
• Suas dimensões são menores do que uma turbina Francis com a mesma queda e vazão.
• O numero de pás do rotor é determinado pela velocidade.
• 4 pás < quedas de 35m.
• 5 pás < quedas de 35m a 50m.
• 6 e 7 pás < quedas de 70m.
Dimensões
TURBINA KAPLAN
• A folga entre a pá e a parede da câmara deve ser a menor possível.
• Os diâmetro dos rotores, usualmente , é de 2m a 10m.
• Pelo geral tem uma potencia média gerada de 50 MW.
• A eficiência está no intervalo entre 93% e 95%.
TURBINA BULBO
Intervalo de aplicação
• Utiliza quedas mais baixas, entre 3,5m e 20m.
• Sua potencia pode ser superior a 40MW.
• Nas máquinas das UHEs Jirau e Santo Antônio, no rio Madeira, têm quedas de 15,2m com potências de 75MW e 71,6MW cada uma. Seus vazões são de 549,13m³/s e 542,65m³/s.
TURBINA BULBO
• Pode ser considerada uma turbina Kaplan com eixo horizontal.
• A diferença principal é que tem o gerador encapsulado.
• O intervalo de regulação para um desempenho aceitável é de 25% a 100% da vazão.
TURBINA BULBO
Princípio básico
• A água escoa axialmente com mudanças na direção do fluxo, na direção das pás fixas radiais do pré-distribuidor.
• A regulação da carga é feita palas palhetas diretrizes do distribuidor.
• A turbina também pode ser usada com palhetas diretrizes fixas ou pás do rotor fixas.
TURBINA BULBO
• Geralmente a turbina tem quatro ou cinco pás no rotor, mas no caso de quedas pequenas pode ser usado três pás no rotor.
• Os diâmetros dos rotores estão, usualmente entre 3,5m e 8m.
Dimensões
TURBINA BULBO
Diâmetros de alguns represas.
• UHE Tadami (Japão) \ 6,7m diâmetro.
• UHE Jirau \ 7,5m diâmetro.
• Máquinas chinesas \ 7,9m diâmetro.
• UHE Santo Antônio \ 7,5m diâmetro.
• UHE Canoas I no rio Paranapanema (SP/PR), tem diâmetro de 5m, com 181m³/s de vazão, queda líquida de referencia de 16,3m e velocidade de 138,5 rpm.
TURBINA BULBO
O rendimento da turbina é melhor que a da turbina Kaplan, em razão das melhores condiciones do fluxo axial e tubo de sucção sem cotovelo.
TURBINA TUBULAR
• Sua característica principal que é utilizada para quedas baixas que as das turbinas bulbo, entre 5m e 15m.
• Não precisa de caixa espiral como a turbina Kaplan.
• Pouco espaço.
• Rendimento até 90%
TURBINA STRAFLO
• É utilizada para quedas mais baixas que as das turbinas bulbo.
• Foram construídas durante a Segunda Guerra Mundial, e é derivado da palavraStraight Flow.
• O gerador é instalado fora na periferia do rotor da turbina.
• O diâmetro do rotor e relativamente grande, tendo boa inércia.
CONCLUSÃO
• A eleição de uma turbina depende de a queda e vazão da represa, isso include os custos de operação para sua instalação, os custos de manutenção e principalmente sua eficiência.
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