O documento discute os diferentes tipos de governadores de turbinas a vapor, incluindo mecânicos, hidráulicos e eletrônicos. Aborda o funcionamento e componentes dessas turbinas, além dos problemas operacionais e a importância dos governadores para o controle da velocidade.

1. GOVERNADORES:
MECÂNICOS, HIDRÁULICOS
E ELETRÔNICOS

2. Departamento de Automação e Sistemas
Coordenação de Automação e Controle
Industrial
Autores: Perácio Contreiras, Tauã Azevedo, Victor
Canabrava, Victor Said, Victoria Benvenuto e
Yasmin Ferreira
Docente: Claudio Reynaldo
Salvador
2014

3. Objetivo;
 Introdução;
 Definição de uma turbina a vapor;
 Tipos de turbina a vapor;
 Componentes de uma turbina a vapor;
 Definição de governadores;
 Tipos de governadores;

 Mecânico;
 Hidráulico;
 Eletrônico.
Controle de Velocidade da Turbina a Vapor;
 Problemas Operacionais;
 Considerações Finais;
 Referências.


4. Atualmente, turbinas a vapor tem ampla
utilização industrial, sendo aplicadas para diversas
finalidades.
Governador é um acessório das turbinas
destinado ao controle de velocidade das mesmas,
sendo responsável por manter a rotação e entrada
de vapor constante.
Aqui serão abordados três tipos principais de
governadores: os mecânicos, hidráulicos e
eletrônicos.

5. O objetivo desse trabalho é efetuar uma
análise descritiva a respeito dos governadores de
turbinas a vapor, no que se refere à compreensão
do funcionamento destes.
Explanando desde sua definição, aos seus
tipos, problemas operacionais e componentes,
pretende-se abordá-los de forma a compreender
sua aplicação processual e importância para a
otimização das Turbinas a Vapor.

6.  TURBINAS
EM GERAL:
 Motor
Rotativo;
 Conversão de energia;
 Realizar um trabalho;
 Hidráulicas (de água), a vapor ou a gás.
Turbina Hidráulica
Turbina a vapor
Turbina a gás

7.  TURBINAS
A VAPOR:
 Conversão de energia do vapor em trabalho
mecânico;
 Duas etapas:
 1 ª Etapa - Energia cinética obtida através dos
expansores;
Energia do
Vapor
• Alta Pressão;
• Alta
Temperatura;
• Redução da
passagem;
Expansores
• Aumento da
velocidade;
• Redução da
Energia
Cinética
temperatura;
• Redução da
pressão;

8.  TURBINAS
A VAPOR:
 2ª Etapa – Energia cinética transformada em
trabalho mecânico;
 Dois princípios: ação e reação;
Princípio da Ação ou
Impulsão
Princípio da Reação

9. As turbinas a vapor podem ser classificadas:
a) De acordo com a pressão de descarga:


Condensantes: Pressão de descarga < P.atm;
Não-condensantes: Pressão de descarga > P.atm.
b) De acordo com o fluxo de vapor através da turbina:







Fluxo Direto;
Com reaquecimento;
Com extração automática;
Com extração não automática;
Com indução;
Com extração-indução;
Com fluxo dividido na descarga.

10. c) Quanto ao princípio de funcionamento:
 Turbinas
de ação: Estágios Rateau e Curtis;
 Turbinas de Reação: Estágio Parsons;
Estágio de Parsons da Turbina de Ação
Tipos de estágios da Turbina de Reação

11. d) Quanto ao número de estágios:


Simples;
Multiestágios.
e) Quanto à direção do fluxo de vapor:


Axial;
Radial.
f) Quanto a ligação ao equipamento acionado:


Ligação Direta;
Ligação Indireta.

12. Carcaça ou Estator;
 Eixo da Turbina;
 Rotor;
 Expansores;
 Palhetas;
 Diafragmas;
 Mancais;
 Válvulas de Controle Admissão;
 Válvula de Controle de Extração;
 Válvula de Bloqueio Automático.


13. 
A variação da carga provoca a variação da
velocidade do eixo turbina e consequentemente a
sua potência;

Governador ou regulador de velocidade: tem a
função de manter constante a rotação do eixo da
turbina;

Realiza tal função atuando na Válvula de Controle
de Admissão;

14. 
São instalados no eixo da turbina;

Aumento de carga – Abertura da Válvula de
Controle de Admissão/ Diminuição da carga –
Fechamento da Válvula de Controle de Admissão;

Os principais tipos de governadores são: mecânicos
ou de massas oscilantes, hidráulicos e eletrônicos.

15.  MECÂNICO:


Governadores mecânicos são utilizados em moinhos de vento
desde o século XVII;
James Watt “inventa” o governador de velocidade em 1788.
Governador Centrífugo
Representação do Governador
Centrífugo

16. Haste
Haste
Peso
Conexão Válvula
Peso
Eixo

18.  MECÂNICO:

19.  HIDRÁULICO:

Possui como elemento primário a bomba de óleo;

Classificam-se
anisócrono;

Funcionam de forma compensatória;

Pressão de descarga da bomba é proporcional à
velocidade do eixo da turbina.
como
governadores
do
tipo

21.  ELETRÔNICO:

Uma grande vantagem de utilizar circuitos eletrônicos é
aumentar a rapidez de resposta e aperfeiçoar a confiabilidade
do governador;

Possui três elementos básicos: o transmissor-amplificador, um
elemento sensor e um elemento final de correção;

Em caso de uma diferença entre a velocidade definida e a
real, cria-se uma diferença de potencial que seja
proporcional a essa diferença;

A corrente gerada é amplificada e convertida em sinal
hidráulico.

22. 
O sistema de controle de uma turbina a vapor, tem
como objetivo manter a variável controlada em seu
set point (valor desejado) de forma constante;

A variável controlada é a velocidade;

A vazão de vapor é controlada a partir da abertura
ou fechamento da válvula de admissão;

23.  As
condições de vapor admitido e descarregado
são constantes, a potência e a velocidade do
vapor crescem proporcionalmente à vazão do
vapor;
W = m (h1 – h2)

24. a) mantendo-se a abertura da válvula de admissão
e variando para menos a potência exigida, a
velocidade do vapor irá aumentar por causa do excesso
de vapor recebido;
b) mantendo-se a abertura da válvula de admissão
e aumentando a carga no eixo da turbina, a velocidade
do vapor cairá.

25. A função do governador é resolver os
problemas operacionais da turbina, dessa forma,
são os problemas secundários que interferem no
seu funcionamento, são eles:

Redução drástica ou parada da passagem de
vapor pela turbina;

Parada da alimentação do governador;

Falta de óleo.

26. Ao garantirem o controle de velocidade do eixo, uma
das mais importantes variáveis da turbina, os
governadores são componentes indispensáveis para que se
mantenha o correto funcionamento deste equipamento.
Foi possível, com esse trabalho, evidenciar a
importância desse componente, além de entender melhor
seu funcionamento e quais as suas características.
Assim, tendo contemplado todos os pilares básicos
para o entendimento deste assunto, espera-se que o
objetivo inicial proposto tenha sido atingido e almeja-se
ainda que discussões pertinentes possam surgir a partir
desta apresentação.

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