Turbo Gerador a Parafuso Helicoidal

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O Turbo Gerador a Parafuso Helicoidal (turbina de vapor saturado) vem ganhando cada vez mais destaque e sendo reconhecido pela sua tecnologia que permite utilizar o vapor saturado como fonte de energia. Até bem pouco tempo este tipo de vapor não possuía aplicação direta e até hoje é tratado como resíduo de processo, sendo descartado na atmosfera por diversas empresas.

SUA INDUSTRIA OU AGROINDUSTRIA PRODUZ VAPOR SATURADO?

TURBINA DE VAPOR SATURADO: Ela aproveita fontes de recursos que até então eram vistos como resíduos do processo.

CONHEÇA ESSA INOVAÇÃO PARA GERAR ENERGIA ELÉTRICA PARA SUA INDUSTRIA A PARTIR DO VAPOR SATURADO E DE BAIXA PRESSÃO.

O Turbo Gerador a Parafuso Helicoidal (turbina de vapor saturado) é considerado a mais inovadora forma de gerar energia elétrica, representando uma nova era da geração termoelétrica. Ele aproveita fontes de recursos que até então eram vistos como resíduos do processo. Empresas que já utilizam a turbina aprovam o seu desempenho, pois trouxe excelentes resultados financeiros, além de reduzir a perda de água industrial. A primeira turbina foi lançada comercialmente em 2006 e hoje já conta com mais de 100 unidades espalhadas em diversos segmentos industriais, como siderurgias, centrais elétricas, refinarias, fábrica de papel e muitos outros. No Brasil, possui uma unidade instalada e funcionando na Lagos Indústria Química Ltda., empresa que produz carbonato de cálcio precipitado.

Pode estar montado em um chassi ou dividido em duas peças, dependendo do modelo da turbina. A turbina é constituída por um par de parafusos helicoidais (HSEPG), uma válvula de fecho rápido, uma válvula de controle na entrada, um tanque de óleo, uma bomba de óleo lubrificante, um trocador de calor de placa para o óleo, um redutor, um gerador elétrico e um painel de controle elétrico, conforme a figura acima.

Características Técnicas: 

Pressão de acionamento: de 0,30 a 2,5 Mpa

ΔP (diferença entre entrada e saída): de 0,4 a 1,5 Mpa

Temperatura do vapor de água saturado: 143°C ~ 226°C

Potência elétrica gerada: 1 a 3000 kW

Modelos e Configurações 

Aplicações

O vapor de água é muito utilizado em diversos segmentos industriais e sua abrangência é muito significativa na área industrial.

Existem segmentos em que a utilização de vapor é intensiva. Listamos abaixo alguns destes segmentos que utilizam vapor em seus processos industriais:

  • Laticínios;
  • Açúcar;
  • Balas;
  • Tomate;
  • Café solúvel;
  • Carnes;
  • Cerveja;
  • Chocolate;
  • Soja;
  • Milho;
  • Sucos.

– Automóveis e Autopeças

– Álcool

– Biodiesel

– Borracha e Pneus

– Celulose, Papel e Papelão

– Cigarro

– Couro

– Farmacêutico e Vacinas

– Farinhas

– Têxtil

– Rações

– Siderurgia

– Madeira

– Metalurgia

– Alumínio

– Carbonato de Cálcio

– Cobre

– Grafite

– Nióbio

– Níquel

– Zinco

– Químicas

– Petroquímica – Refinarias de Petróleo

– Termelétricas.

Devido aos vários modelos e configurações, o Turbo Gerador pode ser aplicado em diversas situações, atendendo não somente grandes instalações industriais, como siderúrgicas e fábricas, mas também empresas comerciais como hotéis, shoppings e outros. Alguns exemplos destas aplicações:

Por trabalhar com temperaturas menores, o campo de atuação da turbina de parafuso é bem maior que o da turbina convencional.

Redução de pressão

No caso clássico de empresas que precisam utilizar vapor saturado, tais como indústrias, hospitais, hotéis e outros, elas possuem uma geração de vapor a uma certa pressão. Porém, a maioria destas empresas necessita de uma menor pressão e instalam válvulas redutoras de pressão, ficando a pergunta: e a perda de energia com esta redução de pressão? A Turbina de Parafuso neste caso funciona como uma válvula redutora de pressão e aproveita esta diferença de pressão para gerar energia elétrica.

A Lagos Indústria Química Ltda., situada em Arcos (MG), produz carbonato de cálcio precipitado. Utiliza uma caldeira de 22 t/h de vapor a 10 bar que abastece 12 secadores do tipo Drum Dryer, os quais trabalham com 5 bar.

Vapores residuais do processo    

Resfriamento de fluído quente    

Resfriamento de ar quente     

Princípio de funcionamento

 

 
1) Entrada do vapor 2) Expansão do vapor 3) Exaustão do vapor

O Turbo Gerador a Parafuso é composto basicamente por um par de parafusos helicoidais e uma carcaça. Os dois parafusos não se tocam e formam entre as roscas pequenas câmaras para ocorrer a expansão volumétrica do vapor. Ocorrendo este fenômeno, os parafusos giram em direção oposta, transformando a energia de expansão em energia motriz. Esta energia motriz irá acionar o alternador elétrico. 

O vapor saturado entra no sulco A, movimentando os dois parafusos helicoidais em direções opostas. Quando eles começam a girar, o vapor move da posição A para as posições B, C e D sucessivamente, até sair pelo sulco E. 

Como a turbina trabalha exclusivamente com a expansão do vapor, caso ele contenha água em forma líquida, micropartículas ou fluidos diversos, estas não irão expandir e passarão direto pelas câmaras. Há turbinas instaladas aproveitando o vapor geotérmico proveniente do fundo da terra.

Ainda é possível aplicar o vácuo na saída da turbina. Com este procedimento, a água irá evaporar ou reevaporar numa temperatura menor. Este vapor irá expandir entre as roscas do parafuso, gerando energia elétrica.

Condições para uso da Turbina:

Uso direto

  . Vapor de entrada: 0,05 Mpa ~2,5 MPa (vapor saturado);

  . Vapor purgado: acima de 0,8 MPa;

  . Água quente acima de 93°C com extração a vácuo.

Uso indireto (por meio de algum tipo de trocador de calor)

  . Gás quente: qualquer tipo de gás com temperatura acima de 250°C

Ciclo Rankine (por meio de fluido frigorífico)

  . Água quente acima de 90°C

Apesar de sua simplicidade quanto ao aspecto físico, sua aplicação é bastante ampla, podendo ser enumerados os seguintes casos:

· Usar a diferença de pressão do vapor saturado do processo industrial para gerar eletricidade (usar como válvula de redução de pressão);

· Transformar água quente nas siderúrgicas em energia elétrica;

· Gerar eletricidade com o vapor contaminado expelido por “boilers”;

· Gerar eletricidade com o vapor de vários tipos de indústrias, como têxtil,  celulose, alimentação e outros.


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