Descrição
No processo de geração de energia elétrica que faz uso da energia hidráulica para movimentar os geradores de eletricidade, a turbina Pelton pode ser empregada em determinadas situações pois, trata-se de uma máquina que converte carga hidráulica e vazão em potência mecânica necessária na movimentação de um gerador de eletricidade.
A turbina Pelton possui peculiaridades construtivas e operacionais, que as diferem das demais turbinas hidráulicas. Assim conhecer sua construção e suas características operacionais são fundamentais, para o desenvolvimento de novos projetos de dimensionamento dessas máquinas bem como sua correta utilização.
Desenvolvida para a reproduzir em ambiente de laboratório diversas condições de operação, o equipamento é dotado de um conjunto de componentes que permite, por meio de sua work station, a parametrização de operação, o controle da operação, o monitoramento das grandezas de estudo envolvidas, a apresentação gráfica das grandezas monitoradas e a gravação dos dados obtidos durante as atividades de práticas de estudo.
O equipamento MF03 Estudo de Turbina Pelton é um recurso didático que permite o estudo da turbina em variadas condições de carga hidráulica e vazão, possibilitando aos alunos desenvolverem um conjunto de competências sobre a construção, instalação e operação desse tipo de turbina.
Características
O equipamento é constituído por uma estrutura e tampo em aço, com rodízios para facilitar sua mobilidade. Esta estrutura dá suporte a motobomba centrífuga, a turbina Pelton, as tubulações, ao reservatório de água, ao quadro de comando elétrico e demais componentes.
A turbina Pelton é constituída por uma estrutura de suporte em aço, com mancal de rolamentos, rotor da turbina em aço inox e pás fundidas em alumínio, bico injetor em aço inox, com manípulo para regulagem do jato, cúpula do rotor em material transparente, conjunto de freio mecânico, sensores eletroeletrônico de força e rotação, para coleta de dados e monitoramento pela work station.
Com o objetivo de possibilitar ampla flexibilidade de situações de estudo, com variadas condições de carga hidráulica e vazão, o equipamento incorpora um inversor de frequência para controle do sistema de fornecimento de fluxo, permitindo simular inúmeras condições de operação da turbina.
A tubulação de recalque utilizada no equipamento é de aço inox, com acabamento polido e com conexões por roscas ou flanges, as quais conferem ao equipamento além excelente aparência, maior resistência e durabilidade.
O conjunto de componentes eletroeletrônicos e sensores instalados no equipamento são de padrão industrial, permitem obter e coletar dados das grandezas mecânicas, como torque, potência, rotação do eixo e das grandezas hidráulicas de vazão e pressão.
Uma work station permite a parametrização de operação do motor, o acionamento, a apresentação numérica dos valores, a apresentação de gráficos das grandezas em estudo e o armazenamento de dados para posterior análise.
O equipamento permite a realização de inúmeros estudos e discussões, que auxiliam a compressão dos fenômenos envolvidos na utilização de turbinas Pelton, sendo um importante recurso didático na realização de atividades práticas de ensino.
Especificações técnicas
Dimensões do equipamento: 1630mm x 750mm x 1500mm (LxPxH);
Dimensões da work station: 600mm x 825mm x 1500mm (LxPxH);
Potência do motor: 3cv;
Vazão máxima: 10 m³/h;
Pressão máxima: 70 mca;
Quadro de comando conforme NR12.
Aplicações
O equipamento MF03 Estudo de Bomba Centrífuga, permite a realização de atividades práticas de apoio, as abordagens teóricas relacionadas a:
- Características construtivas da turbina Pelton;
- Análise das características construtivas das pás de uma turbina Pelton;
- Características do bico injetor e do jato produzido;
- Influência da vazão e pressão sobre as características do jato no bico injetor;
- Potência hidráulica ou potência de entrada em função da vazão e da altura de queda;
- Torque produzido pela turbina por diferentes descargas do jato sobre as pás do rotor;
- Potência gerada pela turbina em função da vazão e da altura de queda;
- Rendimento da turbina para em diferentes rotações do eixo, vazões e alturas de queda;
- Gráficos da potência gerada pela turbina para diferentes velocidades de rotação, vazões e alturas de queda;
- Gráficos de rendimento da turbina para diferentes velocidades de rotação, vazões e alturas de queda.