sistemas tÉrmicos de otÊncia · geração de energia elétrica ou propulsão naval;
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SISTEMAS TÉRMICOS DE POTÊNCIA
PROF. RAMÓN SILVA
Engenharia de Energia
Dourados MS - 2013
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MÁQUINAS TÉRMICAS
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MOTORES A PISTÃO
Também conhecido como motor alternativo, por
causa do tipo de movimento do pistão.
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MOTORES A PISTÃO
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CICLO OTTO – IGNIÇÃO POR
CENTELHA ELÉTRICA
O ciclo tem esse nome em homenagem ao seu
inventor, Nicolaus August Otto.
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CICLO OTTO – IGNIÇÃO POR
CENTELHA ELÉTRICA
Teoricamente, o ciclo ocorre como demonstrado
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0-1 Admissão
1-2 Compressão adiabática;
2-3 Combustão a volume constante;
3-4 Expansão adiabática;
4-5 Queda de pressão em volume
constante (espape).
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
O Ciclo Otto pode ser classificado como dois e quatro
tempos que compreendem as seguintes fases:
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
Admissão: o pistão desce do ponto morto
superior (PMS) em direção ao ponto morto
inferior (PMI) aspirando o ar misturado com o
combustível pulverizado através da válvula de
admissão;
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
Compressão: o pistão sobe do PMI em direção ao
PMS comprimindo a mistura. Ao atingir o PMS a
vela ignita a mistura;
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
Expansão: a expansão dos gases quentes
gerados pela combustão da mistura empurra o
pistão em direção ao PMI realizando trabalho.
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
Exaustão: o pistão retorna ao PMS liberando os
gases queimados através da válvula de escape.
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CICLO OTTO – 4 TEMPOS
A Figura 2 mostra o princípio de funcionamento
de um motor Ciclo Otto a quatro tempos.
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CICLO OTTO – 2 TEMPOS
Em um motor dois tempos, a conversão de
energia ocorre em duas fases. A primeira fase é a
de admissão/compressão/exaustão e a
segunda é a fase de potência
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CICLO OTTO – 2 TEMPOS
Estes motores freqüentemente não possuem
válvulas propriamente ditas, têm duas janelas na
parede da câmara de combustão, para comunica-
la com o exterior e o cárter:
A janela de admissão, por onde vai ser introduzida a
mistura gasosa formada pelo ar e pelo combustível.
A janela de transferência entre o cilindro e o cárter
A janela de escape, colocada na parte superior do
cilindro e que faz a comunicação deste com o exterior,
permitindo a saída dos gases queimados provenientes
da combustão
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CICLO OTTO – 2 TEMPOS
A Figura 3 mostra o motor ciclo Otto de dois
tempos.
Figura 3 - Motor Ciclo Otto dois tempos
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CICLO DIESEL – IGNIÇÃO POR
COMPRESSÃO
No motor de Ignição por Compressão somente o
ar é admitido e a combustão ocorre a pressão
constante enquanto o pistão desce do PMS ao
PMI.
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TURBINAS A GÁS
Nos os motores a reação ocorre a mesma
sequência de fases como de um motor
convencional, porém de maneira contínua. Os
quatro tempos necessários para gerar potência
em um motor alternativo ocorrem ao mesmo
tempo seguindo o fluxo de ar.
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TURBINAS A GÁS
Uma analogia entre o motor alternativo e a
turbina a gás é mostrada na Figura
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TURBINAS A VAPOR
São máquinas motrizes que utilizam a variação
da energia cinética do vapor d’água em expansão
para produzir forças que atuam sobre palhetas
fixadas a um rotor.
As forças aplicadas às palhetas geram um
momento resultante (torque) que faz girar o rotor
da turbina.
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SISTEMAS TÉRMICOS
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GRUPOS MOTOGERADORES
Motogerador ou Grupo Motogerador (GMG) é o sistema de geração de energia elétrica a partir da energia mecânica produzida em um motor alternativo.
Grupos Geradores são utilizados como fonte principal ou como fonte auxiliar, para suprir a necessidade de energia de forma confiável em empreendimentos de todo e qualquer porte, para quaisquer aplicações, como indústrias, supermercados, shopping centers, hospitais, edifícios residenciais e comerciais, hotéis e outros.
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GRUPOS MOTOGERADORES
Os Grupos Geradores são constituídos por um
gerador, acionado por motor de combustão.
Combustíveis:
óleo diesel
gás natural
biogás e outros
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TURBOGERADORES
Se o acionamento primário do gerador é uma
turbina a gás então o sistema passa a se chamar
turbogerador.
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TURBOGERADORES Turbinas a gás dedicadas à geração de energia
elétrica são divididas em duas principais
categorias, no que se refere à concepção.
Heavy-duty: desenvolvidas especificamente para a
geração de energia elétrica ou propulsão naval;
aeroderivativas, desenvolvidas a partir de projetos
anteriores dedicados a aplicações aeronáuticas.
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TERMELÉTRICAS A VAPOR Se o acionamento primário do gerador é uma
turbina a vapor então diz-se que o sistema é um
turbogerador a vapor
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TERMELÉTRICAS A VAPOR O combustível é armazenado em parques ou
depósitos adjacentes, de onde é enviado para a
usina, onde será queimado na caldeira.
Esta gera vapor a partir da água que circula por
uma extensa rede de tubos que revestem suas
paredes.
A função do vapor é movimentar as pás de uma
turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de
um gerador que produz a energia elétrica.
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TERMELÉTRICAS A VAPOR R
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