Turbina a vaporDefine-se turbina a vapor como sendo uma máquina térmica que transforma a energia presente no vapor em trabalho mecânico.

28 de junho de 2012 2:12

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Por Marcos Sergio de Oliveira Filho, Projeto Academia de Ciência

Define-se turbina a vapor como sendo uma máquina térmica que transforma a energia

presente no vapor em trabalho mecânico.

O vapor entra na turbina onde é direcionado por bocais até as palhetas. As palhetas são

fixadas no eixo da turbina. Dessa forma quando o vapor sai dos bocais e atinge a

superfície das palhetas ocorre, a rotação do eixo da turbina e o vapor é direcionado para a

saída da turbina.

Exemplo de turbina a vapor utilizada em processos de geração de energia por meio da

expansão de vapor d’água.

Quando o vapor entra na turbina possui alta pressão. Essa pressão é essencial para o

bom funcionamento da turbina, visto que pressão nada mais é do que a razão entre a força

aplicada e a extensão da área onde é aplicada. Logo, tem-se que como o diâmetro de

entrada da turbina permanece constante, quanto maior a pressão de entrada maior será a

força disponível nas palhetas. Após o vapor entrar na turbina esse começa sofrer

expansão causando um aumento em sua velocidade e por consequência um aumento na

velocidade de rotação do eixo onde as palhetas estão fixadas. Visto que o vapor realiza

trabalho no interior da turbina é de se esperar que sua energia interna tenha reduzido.

Podemos observar isso quando medimos a temperatura de saída do vapor. O vapor que

antes se encontrava a uma alta pressão e temperatura agora possui pressão e

temperatura inferior a inicial.

Diversos fatores podem influenciar no rendimento de uma turbina: a pressão de entrada do

vapor, a temperatura na qual se encontra e principalmente sua porcentagem de umidade

(título). O vapor que entra na turbina deve estar a uma pressão elevada, pois sem a isso

não poderá mover a palhetas e por consequência não realizará trabalho mecânico. O

vapor a baixa temperatura (temperatura baixa para utilização, porém acima do ponto de

ebulição) pode condensar-se o que acarretaria perdas significativas de velocidade além de

desgaste dos componentes da turbina.

Turbinas a vapor geralmente estão associadas a um trocador de calor e uma caldeira,

tais equipamentos costumam ser utilizados em processos onde se pretende obter energia

por meio da combustão de material inflamável (combustível). É possível observar turbinas

a vapor em diversos setores produtivos, em destaque temos sua aplicação na geração de

energia elétrica em usinas termelétricas.