Princípio de funcionamento
O funcionamento da turbina se baseia no princípio da expansão volumétrica do vapor, de acordo com a equação da Lei de Boyle-Mariotte. Esta define que o produto da pressão com a vazão é sempre constante para um determinado fluido.
 |
|
pV=constante Volume do fluido é inversamente proporcional à pressão.
|
O Turbo Gerador a Parafuso é composto basicamente por um par de parafusos helicoidais e uma carcaça. Os dois parafusos não se tocam e formam entre as roscas pequenas câmaras para ocorrer a expansão volumétrica do vapor. Ocorrendo este fenômeno, os parafusos giram em direção oposta, transformando a energia de expansão em energia motriz. Esta energia motriz irá acionar o alternador elétrico.
 |
 |
 |
|
| 1) Entrada do vapor | 2) Expansão do vapor | 3) Exaustão do vapor |
O vapor saturado entra no sulco A, movimentando os dois parafusos helicoidais em direções opostas. Quando eles começam a girar, o vapor move da posição A para as posições B, C e D sucessivamente, até sair pelo sulco E.
Como a turbina trabalha exclusivamente com a expansão do vapor, caso ele contenha água em forma líquida, micropartículas ou fluidos diversos, estas não irão expandir e passarão direto pelas câmaras. Há turbinas instaladas aproveitando o vapor geotérmico proveniente do fundo da terra.
Ainda é possível aplicar o vácuo na saída da turbina. Com este procedimento, a água irá evaporar ou reevaporar numa temperatura menor. Este vapor irá expandir entre as roscas do parafuso, gerando energia elétrica.
|
Condições para uso da Turbina: Uso direto . Vapor de entrada: 0,05 Mpa ~2,5 MPa (vapor saturado); . Vapor purgado: acima de 0,8 MPa; . Água quente acima de 93°C com extração a vácuo. Uso indireto (por meio de algum tipo de trocador de calor) . Gás quente: qualquer tipo de gás com temperatura acima de 250°C Ciclo Rankine (por meio de fluido frigorífico) . Água quente acima de 90°C |
Apesar de sua simplicidade quanto ao aspecto físico, sua aplicação é bastante ampla, podendo ser enumerados os seguintes casos:
· Usar a diferença de pressão do vapor saturado do processo industrial para gerar eletricidade (usar como válvula de redução de pressão);
· Transformar água quente nas siderúrgicas em energia elétrica;
· Gerar eletricidade com o vapor contaminado expelido por “boilers”;
· Gerar eletricidade com o vapor de vários tipos de indústrias, como têxtil, celulose, alimentação e outros.