Furo de equalização de pressão roda TURBINA A VAPOR

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FURO DE EQUALIZAÇÃO DE PRESSÃO NA RODA DE TURBINA A VAPOR

Então para começar o assunto, primeiramente o que são esses furos de equalização de pressão nas turbinas a vapor?

Primeiro você precisa saber que em qualquer posição do rotor de uma turbina sob pressão onde houver mudança de seção do rotor, ou seja (aumento ou diminuição de diâmetros), haverá uma força de impulso axial sendo produzida no conjunto do rotor, ou como chamamos, no conjunto girante.

Os furos de equalização de pressão são esses pequenos furos que são abertos no sentido axial das rodas de alta pressão da maioria das turbinas de ação.

De modo resumido esses furos de equalização de pressão são indicados para os estágios da turbina com pouco ou nenhum grau de reação e eles ficam localizados em uma determinada posição que minimiza a força de impulso axial e também os níveis de estresse da roda.

O projeto da turbina é que vai avaliar e determinar o melhor diâmetro desses furos bem como o círculo de furação onde eles devem ser abertos, a escolha final de quais rodas e quais os locais para esses furos vai sempre levar em conta o ponto de maior tensão e as rodas submetidas a maior tensão.

O fluxo de vapor pode seguir vários caminhos após passar por esses furos, pode seguir para o fluxo principal de vapor até o próximo diafragma, como também pode retornar e ser redirecionado para o fluxo principal

No caso de manter o sentido do fluxo principal do sistema ele vai fazer um efeito de vedação positivo, mas no caso de reentrada no fluxo principal ele vai tender a atrapalhar o fluxo principal causando pequenas perdas.

E qual a finalidade de fato desses furos?

Como sugere o nome, a finalidade é equalizar a diferença de pressão aplicada nas rodas entre os estágios da turbina, para tentar minimizar um impulso axial excessivo do conjunto do rotor. Um empuxo axial excessivo pode comprometer o bom funcionamento da turbina, ocasionar perda de potência, passeio do rotor, danificar partes móveis, ocasionar vibrações, desgaste excessivo do mancal de escora, do conjunto do mancal de escora, sapatas oscilantes e em caso extremos até ocasionar acidentes.

No estágio de impulso, na turbina de ação a força de reação na seção raiz da palheta é relativamente pequeno. Isso significa que o diferencial de pressão em cada estágio é baixo.
No entanto, muitas rodas de impulso têm uma grande área axial, portanto, podem desenvolver níveis significativos de impulso na direção do fluxo de vapor.

É importante garantir que esses furos tenham um acabamento superficial fino. Nenhuma descontinuidade geométrica ou rebarba pode existir na superfície desses furos, além disso deve existir um raio em ambas as extremidades para suavizar ao máximo eventual tensionamento da região.

Normalmente são feitos numero impares desses furos para evitar uma possível ressonância, isso não é uma regra, vai depender de cada fabricante. Em cada roda os furos devem ser no mesmo círculo de furação para não causar turbulências.

Esses furos geralmente são feitos em rodas da região de alta pressão das turbinas, muitas rodas que são montadas na região de baixa pressão das turbinas não possuem esses furos de equalização de pressão, isso ocorre por alguns motivos:

Nos rotores integrados, ou seja, que as rodas são forjadas no próprio rotor, existe uma dificuldade e por consequência uma limitação sobre número de rodas que podem receber esses furos em função do comprimento do conjunto do rotor já que esses furos deverão ser feitos ao longo do comprimento do rotor, já em rodas tipo Rateau não existe esse tipo de limitação uma vez que os furos são feitos antes de montar as rodas no eixo principal da turbina.

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