FORMAÇÃO - PRÁTICAS DE ELECTRICIDADE
revista técnico-profissional
o electricista
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Manuel Teixeira e Paulo Peixoto Formadores da ATEC - Academia de Formação
ficha prática n.º 18
{BARRAGENS - PARTE II}
Uma barragem é uma barreira artificial, feita em cursos de água para a retenção de grandes quantidades de água. A sua utilização é sobretudo para abastecer de água zonas residenciais, agrícolas, industriais, produção de energia eléctrica (energia hidráulica), ou regularização de um caudal. TURBINAS DE IMPULSÃO
› Partes principais de uma turbina hidráulica
Estas turbinas mudam a direcção do fluxo de alta velocidade de um jacto de água. O impulso resultante faz com que a turbina gire e ainda deixa o fluxo de água com a energia cinética diminuída. Não há qualquer alteração da pressão da água no rotor da turbina de pás.
Uma turbina é constituída basicamente por cinco partes: caixa espiral, pré-distribuidor, distribuidor, rotor e eixo, tubo de sucção.
Antes de chegar à turbina a pressão da água passa do modo de pressão para o modo de velocidade, acelerando a água através de um ralo. As turbinas de Pelton utilizam exclusivamente este processo. A segunda lei de Newton descreve a transferência de energia para turbinas de impulsão.
› Caixa espiral É uma tubulação de forma toroidal que envolve a região do rotor. Esta parte fica integrada à estrutura civil da central, não sendo possível ser removida ou modificada. O objectivo é distribuir a água igualmente na entrada da turbina. É fabricada com chapas de aço carbono soldadas em segmentos. A caixa espiral liga-se ao conduto forçado na secção de entrada, e ao pré-distribuidor na secção de saída. › Pré-distribuidor A finalidade do pré-distribuidor é direccionar a água para a entrada do distribuidor. É composta de dois anéis superiores, entre os quais são montados um conjunto de palhetas fixas, com perfil hidrodinâmico de baixo arrasto, optimizando a sua influência na perda de carga e turbulência no escoamento. É uma parte sem movimento, soldada à caixa espiral e fabricada com chapas ou placas de aço carbono.
Figura 9 . Diagrama que mostra o funcionamento dos dois tipos de turbinas.
TURBINAS DE REACÇÃO Estas turbinas distinguem-se pelo torque que reagem à pressão ou peso da água, pressão essa que ao passar pela turbina altera-se. As turbinas Francis e turbinas a vapor são as que utilizam este conceito. A terceira lei de Newton descreve a transferência de energia para as turbinas de reacção.
› Distribuidor O distribuidor é composto de uma série palhetas móveis, accionadas por um mecanismo hidráulico montado na tampa da turbina (sem contacto com a água). Todas as palhetas tem o seu movimento conjugado, isto é, todas se movem ao mesmo tempo e de maneira igual. O accionamento é feito por um ou dois pistões hidráulicos que operam numa faixa de pressão de 20 bar nas mais antigas, até 140 bar nos modelos mais novos. Estes pistões hidráulicos controlam o anel de regulação, ao qual estão acopladas as palhetas directrizes. Há casos em que não há anel de regulação para sincronizar o movimento de abertura e fecho das palhetas. Neste caso, são utilizados diversos servomotores, sendo cada um designado a movimentar uma única palheta directriz. O distribuidor controla a potência da turbina pois regula a vazão da água. É um sistema que pode ser operado manualmente ou em modo automático, tornando o controlo da turbina praticamente isento de interferência do operador.