Introdução a Geração de
Energia Elétrica
COMPONENTES
-Prof. Dr. Eng. Paulo Cícero Fritzen
CONTINUAÇÃO
PRINCIPAIS COMPONENTES DA USINA HIDRELÉTRICA:
•Barragens; •Vertedouros; •Comportas; •Condutos;
•Chaminés de equilíbrio ou câmaras de descarga; •Casas de força;
•Eclusas;
VERTEDOURO: Canal artificial que conduz seguramente a água através de uma barragem e escoa o excesso de água que chega ao reservatório durante o período de chuvas. Serve como sistema de escape que impede a passagem da água por cima da barragem quando ocorre aumento da vazão (característica de segurança em barragens).
BARRAGEM: Utiliza-se barragem quando a utilização do aproveitamento
hidraulico esta sujeito a variações constantes de nível. A barragem pode ser construída de, terra, pedra ou concreto tendo cada tipo de construção características que devem ser consideradas no projeto.
Baragem de enrocamento (rocha): Esse tipo de barragem é aquele em que são
utilizados blocos de rocha de tamanho variável e uma membrana impermeável na face de montante
BARRAGENS DE CONCRETO POR GRAVIDADE : Mais resistente e de menor custo de manutenção, este tipo pode ser adaptado para todos os locais, mas a sua altura é limitada pela resistência das fundações.
BARRAGENS DE CONCRETO DE ARCOS Mais raras, pois, seu comprimento
deve ser pequeno em relação à sua altura, o que exige a presença, nas encostas do vale, de material rochoso adequado e de grande resistência, capaz de suportar os esforços a elas transmitidos. Essas barragens são mais comuns na Europa, onde os vales são profundos e fechados.
COMPORTA: Nas tomadas de água de acesso é colocada uma comporta. A
comporta libera a agua para o vertedouro em caso de elevação do nível do reservatorio atraves do vertedouro. As comportas funcionam através de cilindros hidráulicos. Uma bomba envia óleo sob pressão e movimenta o cilindro, movendo a porta.
TOMADA D'ÁGUA: É a estrutura que forma o ponto de captação de água
para envio as turbinas, ou seja, é a extremidade da tubulação ligada ao reservatório no nível superior.
CANAL ADUTOR (ADUTORA):O nível da água no final do canal de adução
e no reservatório é praticamente o mesmo, havendo apenas uma pequena diferença para fazer com que a água saia do reservatório e se dirija para o final do canal de adução. No final do canal de adução está localizada a estrutura que chamamos de câmara de carga, que é a interface entre o canal de adução e o conduto forçado.
CAMARA DE CARGA: Estrutura posicionada entre o canal adutor e a
tomada de água. Promove a transição entre o escoamento em superfície livre no canal de adução e o escoamento sob pressão no conduto forçado. Alivia o golpe de aríete que se processa no conduto forçado quando ocorre o fechamento brusco do dispositivo de controle de vazão das turbinas. Fornece ainda água ao conduto forçado quando ocorre uma abertura brusca desse mesmo dispositivo ate que se estabeleça no canal de adução o regime permanente do escoamento.
CONDUTOS FORÇADOS (CONDUTOS SOB PRESSÃO): São as canalizações por onde a agua escoa sob uma pressão diferente da pressão atmosférica (P>Patm) interligando a tomada ou canal de adução de água às turbinas. As seções desses condutos são sempre fechadas e o liquido escoa preenchendo-as totalmente.
CHAMANIÉ DE EQUILIBRIO: Tem a finalidade amortecer efeitos dos
aumentos de pressão e velocidade da água no interior da tubulação forçada causados pelo golpe de aríete durante um acionamento rápido do dispositivo de fechamento da turbina. Também armazena água que penetra em seu interior durante o refluxo resultante do aumento de pressão, liberando-a para a turbina quando o dispositivo de fechamento abrir novamente.
CHMANIÉ DE EQUILIBRIO: Quando necessária a sua instalação, a chaminé
de equilíbrio deve ficar o mais próximo possível da casa de maquinas a fim de reduzir o comprimento da tubulação forçada e com isso diminuir o golpe de aríete.
GOLPE DE ARÍETE: É o transitório hidráulico máximo (onda de pressão)
que ocorre sempre que a velocidade média de escoamento é modificada por atuação do dispositivo de controle de vazão.
CAVITAÇÃO: fenômeno de mudança de fase da água quando bolhas de
vapor e gases no interior da turbina ao alcançarem regiões de pressões elevadas retornam à fase líquida cujos efeitos são destrutivos com queda da potência fornecida e redução da vida útil da instalação.
CASA DE FORÇA: Local onde estão localizadas sistemas de transmissão e
acoplamento e tambem os geradores e seus acessorios como excitatrizes. Geralmente abriga uma área destinada aos serviços de manutenção e salas de controle.
ECLUSA: utilizada por embarcações de turismo ou carga para transpor a
barragem. É uma grande câmara de concreto com dois portões, quando a embarcação passa do ponto mais baixo para o mais alto, a água entra e eleva o navio. Quando o caminho é o inverso, a água escoa e a embarcação desce. Esse elevador funciona sem necessidade de bombas (nenhuma energia é gasta para elevar a embarcação) atraves da valvulas que enchem ou esvaziam este canal.
ESCADA PARA PEIXES: Tem por objetivo permitimir o ciclo natural de vida e
