Como gerar energia a partir de uma turbina a vapor

Primeiro, vamos relembrar o que é uma turbina.

Turbinas são máquinas rotativas, isto é, são máquinas que transformam a energia interna de um fluido em energia mecânica operando em ciclos. O fluido de trabalho pode ser vapor, gases, misturas de vapor-gases ou líquidos.

Os fluidos mais populares são:

• Água: Turbina hidráulica / hidrelétrica
• Ar: Turbina eólica
• Gases (diversos): Turbina a gás
• Vapor: Turbina a vapor

Nesse artigo, será explicado brevemente o funcionamento de uma turbina a vapor.

Comparado a outros tipos de fluidos, uma turbina a vapor tem um fluxo contínuo, não depende de fatores climáticos e não necessita da criação de barragens ou reservatórios.

A turbina a vapor normalmente é representada da seguinte forma:

A energia interna do vapor é dada pela condição de alta temperatura e pressão na entrada da turbina. Dentro da turbina, o vapor sofre mudanças sucessivas de um estado de maior temperatura e pressão para um estado de menor temperatura e pressão. Essa alteração de estado resulta num aumento do de volume, isto é, ocorre a expansão do vapor

O aproveitamento dessa expansão é realizado da seguinte forma:

- Dentro da máquina, são instalados estatores (grupo de pás ou aletas fixas) que funcionam acelerando e guiando o vapor injetado contra os rotores.

- Logo após as pás fixas, é colocado um grupo de pás móveis (rotores) ligados a um eixo rotativo. Quando impulsionado pelo vapor, essas pás produzem trabalho que será transmitido pelo eixo.

- Cada conjunto estator-rotor representa um estágio e dentro da turbina são usados múltiplos estágios para melhorar a expansão do vapor. Quanto mais estágios, maior a capacidade de expansão e melhor a eficiência da máquina.

- Quando acoplado a um gerador, o trabalho produzido na turbina é convertido em energia elétrica. Essa energia pode ser usada na própria planta, acionando outros equipamentos ou ser vendida a uma concessionária.