EXERCÍCIOS Curso Básico de Turbinas a Vapor Parte 3. Aluno: 1) Em relação ao sistema de controle das turbinas, marque verdadeiro V, ou Falso F:

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1 EXERCÍCIOS Curso Básico de Turbinas a Vapor Parte 3 Aluno: Instrutor: Gustavo Franchetto 1) Em relação ao sistema de controle das turbinas, marque verdadeiro V, ou Falso F: (V) O sistema de controle atua no fluxo de vapor admitido na turbina, para manter o valor de uma variável desejada constante. (F) O Governador é o responsável por controlar automaticamente a abertura e o fechamento da válvula de extração de vapor, em função da potência solicitada pela carga, para manter a velocidade constante. (F) Se a potência solicitada pelo equipamento acionado (carga) diminuir, a velocidade da turbina irá aumentar, caso a abertura da válvula de controle de admissão não for alterada. Neste caso, o governador comandará uma abertura da válvula de controle de admissão, de forma a diminuir a vazão de vapor e com isso manter constante a velocidade. (F) Se a potência solicitada pelo equipamento acionado (carga) aumentar, a velocidade da turbina irá diminuir, caso a abertura da válvula de controle de admissão não for alterada. Neste caso, o governador comandará um fechamento da válvula de controle de admissão, de forma a aumentar a vazão de vapor e com isso manter constante a velocidade. (V) A vazão de vapor da turbina é em função da abertura da válvula de controle de admissão, que é determinada pela solicitação de potência da carga acionada. 2) Em relação aos governadores, podemos afirmar (marque verdadeiro V, ou Falso F): (F) Governadores hidráulicos, apesar de satisfatórios, não possuem características tais como precisão, velocidade de atuação, confiabilidade e força de saída, requeridos em turbinas de uso especial. Por isso, nestas turbinas, é utilizado um governador puramente mecânico (de massas oscilantes, por exemplo). (V) Nos governadores hidráulicos, o sistema massa-mola é substituído por uma bomba de óleo, acionada pelo eixo da turbina. A pressão de descarga da bomba é proporcional à velocidade do eixo da turbina, e esta pressão atua na válvula de controle de admissão.

2 (V) Os governadores eletrônicos são particularmente vantajosos quando, além do controle da rotação, é necessário controlar outros parâmetros, como a pressão do vapor extraído, por exemplo. (V) Normalmente o elemento primário sensor de um governador eletrônico é um pick-up magnético, que gera corrente alternada proporcional à rotação da turbina. (F) Em turbinas de uso especial: devido a não necessidade de grande precisão no controle do governador, normalmente usa-se governadores simples e de baixo custo, sendo especificados normalmente governadores NEMA Classe A. 3) São proteções da turbina (marque apenas uma alternativa): da turbina; deslocamento axial do conjunto rotativo; queda na pressão de descarga. da turbina; deslocamento axial do conjunto rotativo; queda na pressão de descarga; nível alto no vaso de sucção. da turbina; deslocamento axial do conjunto rotativo; queda na pressão de descarga; surge. da turbina; deslocamento axial do conjunto rotativo; aumento na pressão de descarga; aumento da vazão de condensado. (X) sobrevelocidade; desarme manual; lubrificação deficiente; vibração da turbina; deslocamento axial do conjunto rotativo; aumento na pressão de descarga. 4) Sobre o sistema de segurança e instrumentação, marque verdadeiro V, ou Falso F: (V) Em turbinas de uso geral, a instrumentação é bem simples, se resumindo a um tacômetro de vibração, e manômetros e termômetros de vapor. (V) Em turbinas de uso especial, a instrumentação é bem mais elaborada. Alguns dos instrumentos mais encontrados neste tipo de turbina. (V) A supervisão das condições operacionais da turbina é feita por uma série de instrumentos, que podem ser indicadores, registradores ou componentes do sistema de controle ou proteção da turbina.

3 (F) Em turbinas de uso especial, os dispositivos normalmente encontrados se resumem à: desarme por sobrevelocidade; desarme manual local; válvula sentinela. (F) Em turbinas de uso geral, encontramos os seguintes dispositivos: desarme por sobrevelocidade; alarme por nível de vibração elevado na turbina ou no equipamento acionado; alarme e corte por deslocamento axial do conjunto rotativo da turbina ou do equipamento acionado; alarme e corte por temperatura elevada nos mancais da turbina ou do equipamento acionado; entre outros. 5) Em relação ao sistema de giro lento, é correto afirmar (marque apenas uma alternativa): ( ) Estes sistema consiste em uma engrenagem montada na ponta do eixo, junto ao acoplamento, conectada a um motor elétrico (ou hidráulico), que aciona esta engrenagem durante a operação normal da turbina, girando-a em baixa rotação, para aquecimento ou resfriamento. ( ) Estes sistema consiste em uma engrenagem montada na carcaça, conectada a um motor elétrico (ou hidráulico), que aciona esta engrenagem durante a operação normal da turbina, girando-a em baixa rotação, para aquecimento ou resfriamento. (X) Estes sistema consiste em uma engrenagem montada na ponta do eixo, junto ao acoplamento, conectada a um motor elétrico (ou hidráulico), que aciona esta engrenagem durante a partida e a parada da turbina, girando-a em baixa rotação, para aquecimento ou resfriamento. ( ) Estes sistema consiste em uma engrenagem montada na ponta do eixo, junto à selagem, conectada a um motor elétrico (ou hidráulico), que aciona esta engrenagem durante a partida e a parada da turbina, girando-a em baixa rotação, para aquecimento ou resfriamento. ( ) Estes sistema consiste em um conjunto de válvulas automáticas, montadas na ponta do eixo, junto ao acoplamento, conectada a um motor elétrico (ou hidráulico), que aciona este conjunto de válvulas durante a partida e a parada da turbina, girando-a em baixa rotação, para aquecimento ou resfriamento.

4 6) Em relação ao sistema de lubrificação, marque verdadeiro V, ou Falso F: (F) A viscosidade do óleo é fundamental: deve ser excessivamente viscoso, para evitar que o ocorra tendência ao rompimento do filme de óleo. (V) Os processos mais usados na purificação de óleo são filtração, decantação e centrifugação. Independente do processo, é importante ter certeza de não estar removendo seus aditivos, juntamente com as impurezas. (F) Em turbinas de uso geral, o sistema de lubrificação é mais complexo, pois a lubrificação é forçada. Além disso, os sistemas de controle e de segurança também são hidráulicos, recebendo óleo do mesmo sistema de lubrificação. (F) Em turbinas de uso especial, em que os sistemas de controle e segurança são puramente mecânicos, o sistema de lubrificação é bem simples. (V) são funções deste sistema de lubrificação: reduzir o atrito nos mancais, permitindo que o conjunto gire o mais livremente possível e resfriar os mancais, impedindo que superaqueçam. 7) Em relação à lubrificação de turbinas de uso geral, a única afirmativa correta é (marque apenas uma alternativa): ( ) O óleo para o sistema de controle, para o sistema de segurança, para os mancais da turbina e para os mancais do equipamento acionado são supridos pelo mesmo sistema. ( ) Nestas turbinas, é usada a lubrificação forçada. ( ) Os principais componentes do sistema de lubrificação destas turbinas são: bombas de óleo; válvulas de controle de alta e baixa pressão; acumulador, resfriadores de óleo; filtros de óleo e alarme e trip por baixa pressão de óleo. ( ) As condições de trabalho do óleo nestas turbinas são favoráveis, permitindo vida útil longa dos mesmos, pois a temperatura do óleo é mantida suficientemente baixa pelos resfriadores, evitando oxidação. Além disso, as contaminações são facilmente removíveis, por decantação no reservatório ou por retenção nos filtros. (X) A lubrificação deste tipo de turbina é usualmente feita por meio de um reservatório situado no próprio mancal. O óleo é levado do reservatório até a parte superior do mancal por meio de um anel pescador.

5 8) Relacione as colunas: 1 Válvula de recirculação de condensado. 2 Ejetores. 3 Condensador. 4 Válvula de segurança. 5 Bombas de extração de condensado. (3) Conhecido como condensador de superfície, é um permutador de calor, do tipo casco e feixe tubular, no qual o vapor é admitido pelo lado do casco, que troca calor com a água de resfriamento do condensador, que é admitida no lado dos tubos. (4) Localizada no condensador, ela se abre para a atmosfera, se o condensador perder completamente o vácuo, impedindo que sua pressão se torne positiva. (5) São normalmente verticais multi-estágio e trabalham em condições críticas de sucção, pois o líquido bombeado está sempre bem próximo da vaporização. (1) Esta válvula permite um retorno controlado para o condensador de parte da vazão de condensado bombeada pela bomba de extração, de maneira a manter o nível da bota constante. (2) têm a função de promover a retirada contínua dos gases não condensáveis que chegam ao condensador, impedindo que o aumento da pressão parcial prejudique o vácuo. 9) Em relação ao condensador do sistema de vapor de uma turbina a vapor, a afirmativa incorreta é: ( ) O condensado que vai se formando no condensador é coletado no poço coletor (parte inferior do casco), também conhecido como bota do condensador, de onde é retirado continuamente pelas bombas de extração de condensado. ( ) Normalmente é colocado abaixo da turbina e ligado a ela por meio de junta de dilatação, que permite acomodar dilatações térmicas do conjunto. (X) É um permutador de calor que trabalha em condições de pressão de descarga ligeiramente acima da atmosférica. ( ) É também chamado de condensador de superfície, onde o vapor é admitido pelo lado do casco, que troca calor com a água de resfriamento do condensador, que é admitida no lado dos tubos. ( ) O casco do condensador deve ser bem vedado contra a entrada de ar do exterior (principalmente nas juntas e tomadas de instrumentos), o que sobrecarregaria os ejetores prejudicando o vácuo.

6 10) Em relação à especificação de turbinas a vapor, são todas corretas, exceto (marque apenas uma alternativa): ( ) Uma especificação de turbina a vapor deve definir, entre outras, as seguintes características da máquina: - requisitos de potência e velocidade; - condições de serviço (equipamento acionado, pressão e temperatura de vapor de admissão, pressão de descarga, etc.); - eficiência mínima garantida; - sistemas de controle de proteção; - instrumentação; - sistemas auxiliares (lubrificação, selagem, etc.); - componentes e detalhes mecânicos; - materiais dos componentes; - testes; - documentação. ( ) A confiabilidade operacional de uma turbina a vapor pode ser alterada, para mais ou para menos, modificando-se sua especificação. ( ) Deve-se atentar que sempre que se sofistica a máquina, além de encarecê-la, ela torna-se mais complexa a manutenção. ( ) A especificação de turbinas a vapor (para refinarias de petróleo), é baseada, entre outras, na norma NEMA-SM-23 Turbinas a Vapor para Acionamento Mecânico. (X) Normalmente não se especifica turbinas a vapores, pois estas são compradas dos fabricantes que são mais legais e famosos.