TURBINAS HIDRÁULICAS

  Turbina hidráulica Francis na represa de Grand Coulee, Estados Unidos.

  A água é amplamente usada como fonte de energia em máquinas chamadas turbinas hidraulicas. Os antigos moinhos de água já utilizavam o potencial de reservatórios e a cinética de correntezas para impelir força a engenhos e bombas de água. Com o surgimento da tecnologia de geração de energia eletrica, as turbinas hidráulicas receberam um novo papel fundamental, propelindo geradores eletricos.

As turbinas hidráulicas dividem-se em diversos tipos, sendo quatro tipos principais: Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo. Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas com uma determinada faixa de altura de queda e vazão.

  Pelton

  São adequadas para operar entre quedas de 350 m até 1100 m, sendo por isto muito mais comuns em países montanhosos.

  Este modelo de turbina opera com velocidades de rotação maiores que os outros, e tem o rotor de característica bastante distintas. Os jatos de água ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o impulso.

  Um dos maiores problemas destas turbinas, devido à alta velocidade com que a água se choca com o rotor, é a erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com a água, comum em rios de montanhas. As turbinas pelton, devido a possibilidade de acionamento independente nos diferentes bocais, tem uma curva geral de eficiência plana, que lhe garante boa performance em diversas condições de operação.

  Com potência instalada de 260 MW a Usina Hidrelétrica Gov. Parigot de Souza, localizada no Paraná funciona com 4 turbinas tipo Pelton (Queda bruta normal: 754 m).

  Francis

  São adequadas para operar entre quedas de 40 m até 400 m. A Usina hidrelétrica de Itaipu assim como a Usina hidrelétrica de Tucuruí, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda d' água, como a figura apresentada no topo deste artigo.

  Kaplan

  São adequadas para operar em quedas até 60 m. A única diferença entre as turbinas Kaplan e Francis é o rotor. Este assemelha-se a um propulsor de navio. Um servomotor montado normalmente dentro do cubo do rotor, é responsável pela variação do ângulo de inclinação das pás. O óleo é injetado por um sistema de bombeamento localizado fora da turbina, e conduzido até o rotor por um conjunto de tubulações rotativas que passam por dentro do eixo.

  O acionamento das pás é conjugado ao das palhetas do distribuidor, de modo que para uma determinada abertura do distribuidor, corresponde um determinado valor de inclinação das pás do rotor.

 Bulbo

  Basicamente trata-se de uma unidade geradora composta de uma turbina Kaplan e um gerador envolto por uma cápsula. A cápsula por sua vez fica imersa no fluxo d'água, isto acarreta em um equipamento que exige uma vedação mais precisa, o que implica espaço menor para acesso de manutenção.

  A maior unidade tipo Bulbo construída encontra-se no Japão, na usina de Tadami, que possui 65,8 MW de potência, queda de 19,8 m e rotor com diâmetro de 6,70 m.

POR: MARILIZE