Maquina termica

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Faculdade Anhanguera de Anápolis
Engenharia Mecânica

ATPS


Odivaldo Faria Peixoto -


Anápolis, Abril de 2012
SUMÁRIO

1. TURBINAS A GÁS 4
2. COMPARAÇÃO ENTRE CICLO COM TURBINA A VAPOR E CICLO COM TURBINA A GÁS 5
3. CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS INDUSTRIAIS 5
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS 6
5. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 7
6. FATORES QUE INFLUENCIAM A PERFORMANCE 9
7.APLICAÇÕES 10
8. CICLOS 10
9. COMPONENTES PRINCIPAIS 11
10. TURBINA A GÁS PROPR. DITA 13
11. FILTRO DE AR 17
12. DANOS MAIS COMUNS EM UMA TURBINA A GÁS 21
13. Ciclo de refrigeração por compressão a vapor 22
14. Ciclo real de compressão de vapor 23
15. Capacidade frigorífica 24
16. Influencia da temperatura de evaporação no COP do ciclo teórico 25
17. Influencia datemperatura de condensação no COP do ciclo teórico 26
18. Influencia do superaquecimento útil no COP do ciclo teórico 27
19. FLUIDOS REFRIGERANTES 27
20. Desafio 32
21. CONCEITOS BÁSICOS PARA A INSTALAÇÃO DE SISTEMAS DE AR CONDICIONADO 35
22. TABELAS 45
13.1 Tabela peso específico y e viscosidade v do ar 45
13.2 Tabela de velocidades recomendadas e máximas para dutos de ar eequipamentos de sistema de baixa pressão (NB-10/1978) 45
' 46
13.3 Tabela para cálculo do número de Reynolds 46
23. FÓRMULAS 47
24. RESULTADO 49

TURBINAS A GÁS
*
Ao contrário de outros acionadores, a história do desenvolvimento das turbinas a gás foi bastante longa e difícil.
A instalação térmica a vapor, por exemplo foi relativamente fácil para projetar e construir, porque muitopouca energia é necessária para introduzir a água na caldeira, pouca sofisticação é necessária para vaporizar a água e o vapor produzido certamente gerará mais potência do que a consumida pela bomba de alimentação de caldeira.
Turbinas a gás que por limitações metalúrgicas não podem usar temperaturas tão elevadas no início da expansão dos gases, precisam para produzir um saldo de potência positivoque os processos de compressão e expansão sejam eficientes. Por muitas décadas as perdas particularmente no compressor, foram tão altas, que não permitiram um saldo de potência positivo para as temperaturas que os materiais na época suportavam.
A primeira turbina a gás operacionalmente bem sucedida foi produzida na França, por Charles Lemale em 1901. Os desenvolvimentos posteriores destaturbina permitiram que em 1906 fosse produzido uma turbina com rendimento térmico de apenas 4,5 %.
A segunda turbina a gás que teve sucesso parcial foi a proposta por Hans Holzwarth em 1906-1908 e construída em 1908-1913 por Brown Boveri.
Nas duas primeiras décadas deste século registraram-se algumas outras tentativas mal-sucedidas no sentido de produzir uma turbina a gás operacional. Os esforços queresultaram no sucesso da turbina a gás moderna começaram entre 1927 e 1936 por meio de trabalhos paralelos e independentes de diferentes pessoas.

COMPARAÇÃO ENTRE CICLO COM TURBINA A VAPOR E CICLO COM TURBINA A GÁS

| TURBINA A VAPOR | TURBINA A GÁS |
CICLO | RANKINE | BRAYTON |
COMPRESSÃO | BOMBA DE ALIMENTAÇÃO | COMPRESSOR |
AQUECIMENTO | CALDEIRA | COMBUSTOR |
EXPANSÃO | TURBINAA VAPOR | TURBINA A GÁS |
RESFRIAMENTO | CONDENSADOR | ATMOSFERA |

CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS INDUSTRIAIS
As turbinas a gás industriais podem ser classificadas em dois grupos :

Não aeroderivativas
Aeroderivativas
*
*
*
*
| INDUSTRIAIS | AERODERIVATIVAS |
DIVISÃO DAS CARCAÇAS | HORIZONTAL | VERTICAL |
CÂMARAS DE COMBUSTÃO | EXTERNAS PEQ.Nº | INTERNAS GRANDE Nº|
RELAÇÃO PESO/POTÊNCIA | MAIOR | MENOR |
EFICIÊNCIA | MAIOR | MENOR |
FAIXA DE POTÊNCIA | ATÉ 200 MW | ATÉ 50 MW |

VANTAGENS E DESVANTAGENS

Comparativo
Turbina a gás-
Vantagens:
•Possui pequeno peso e volume;
•Possui versatilidade;
•Ocupam pouco espaço em relação às demais máquinas térmicas;
•Pode ser utilizada em regiões onde não há abundância de água, o que não é
possível...
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