Turbinas a gás

INTRODUÇÃO

A invenção da turbina a gás e o desenvolvimento do seu projeto original foram feitos para acionamento de aviões e pesquisas de propulsão a jato. O emprego de turbinas a gás para o acionamento de compressores, bombas e geradores foi adaptado, mais tarde. Devido a sua construção compacta, pequeno peso e a alta potência quando comparado com os motores tradicionais de combustão interna seu uso tem sido muito difundido para aplicações industriais.
Em 1930 FRANK WHITTLE apresentou a primeira patente de uma turbina a gás para produzir um jato de propulsão. A turbina WHITTLE formou as bases das modernas turbinas a gás.
Recentemente, turbinas a gás de baixo peso (aeroderivadas) foram introduzidas em aplicação industrial. Neste meio, essas turbinas são comumente denominadas geradoras de gás (GG). Seu propósito é a geração de um grande volume de gases de alta energia que escoa através de uma roda de turbina transformando essa energia em potência, no eixo.

1 - PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DE TURBINA A GÁS

A Turbina a gás é uma máquina térmica que utiliza o ar como fluido motriz para prover energia. Para conseguir isto o ar que passa através da turbina deve ser acelerado; isto significa que a velocidade ou energia cinética do ar é aumentada. Para obter esse aumento, primeiramente aumenta-se a pressão e, em seguida, adiciona-se calor. Finalmente a energia gerada (aumento de entalpia) é transformada em potência no eixo da turbina.

Uma turbina a gás produz energia a partir do resultado das seguintes etapas contínuas do ciclo BRAYTON:

1. Compressão - O ar é admitido e comprimido em um compressor onde as energias de pressão e temperatura do fluido (ar) aumentam.

2. Combustão - O ar comprimido flui para as câmaras de combustão, onde o combustível, a alta pressão, é injetado e queimado a uma pressão aproximadamente constante. A ignição da mistura ar/combustível ocorre durante a partida,