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Projeto de caldeira de recuperação para geração de vapor que opera em conjunto com micro turbina a gás (2009)

  • Authors:
  • USP affiliated author: OLIVEIRA JÚNIOR, JOSÉ CARLOS MELO DE - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: TURBINAS A GÁS; CALDEIRAS A VAPOR; EVAPORADORES; CALOR; TROCADORES DE CALOR
  • Language: Português
  • Abstract: O presente relatório dá continuidade a um projeto financiado pela FAPESP, e realizado no LETE-USP. O objetivo daquele projeto era a construção de uma bancada experimental para o estudo de micro-turbinas a gás (até 5kW). Essa pequena turbina a gás é constituída por um turbo compressor automotivo modificado, uma câmara de combustão, uma turbina geradora de potência acoplada a um redutor e este a um gerador elétrico. Após a construção desse sistema, observou-se a necessidade de aumentar a eficiência global do aparato recuperando o calor presente nos gases de combustão para geração de vapor. Esse vapor é então adicionado no sistema causando um incremento de potência útil sem aumentar a quantidade de gás consumido e, portanto, aumentando o rendimento global desse ciclo. Para a recuperação ocorrer, é necessária a construção de um trocador de calor, no caso, denominado caldeira de recuperação geradora de vapor (HRSG) e engloba o economizador, o evaporador e o superaquecedor. A caldeira é responsável por promover a troca de calor entre os gases de combustão e a água, mudando o estado físico dessa última de líquido a temperatura ambiente para vapor superaquecido. Sendo o objetivo aumentar o rendimento do sistema, tal objetivo é alcançado através do atravessamento de uma massa maior com calor específico maior através da turbina por onde atravessava somente gás. Entretanto, para gerar o vapor e obter esse incremento, uma queda de pressão adicional é imposta ao ciclo pelos trocadores de calor, reduzindo a disponibilidade de queda de pressão para a turbina. Além disso, o vapor, a uma temperatura inferior a do gás, resfria a temperatura da mistura. Sendo assim o efeito positivo do incremento de massa e calor específico deve ser compensado por esses dois últimos efeitos negativos. O objetivo desteprojeto é a concepção e para posterior construção do HRSG (incluindo-o em três partes). Os acessórios e a fabricação física da caldeira não são escopo desse trabalho. O projeto de acessórios serão realizados por outro aluno em uma continuação do presente trabalho. Finalmente uma geometria específica dos trocadores de calor será selecionada, os cálculos implementads em uma planilha Excel e os resultados serão apresentados.
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    • ABNT

      OLIVEIRA JUNIOR, José Carlos Melo de. Projeto de caldeira de recuperação para geração de vapor que opera em conjunto com micro turbina a gás. 2009. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/63953ae9-e6d2-47ca-b3f0-553fd350e285/JOSE%20CARLOS%20MELO%20DE%20OLIVEIRA%20JUNIOR%20PME09.pdf. Acesso em: 29 mar. 2024.
    • APA

      Oliveira Junior, J. C. M. de. (2009). Projeto de caldeira de recuperação para geração de vapor que opera em conjunto com micro turbina a gás (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/63953ae9-e6d2-47ca-b3f0-553fd350e285/JOSE%20CARLOS%20MELO%20DE%20OLIVEIRA%20JUNIOR%20PME09.pdf
    • NLM

      Oliveira Junior JCM de. Projeto de caldeira de recuperação para geração de vapor que opera em conjunto com micro turbina a gás [Internet]. 2009 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/63953ae9-e6d2-47ca-b3f0-553fd350e285/JOSE%20CARLOS%20MELO%20DE%20OLIVEIRA%20JUNIOR%20PME09.pdf
    • Vancouver

      Oliveira Junior JCM de. Projeto de caldeira de recuperação para geração de vapor que opera em conjunto com micro turbina a gás [Internet]. 2009 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/63953ae9-e6d2-47ca-b3f0-553fd350e285/JOSE%20CARLOS%20MELO%20DE%20OLIVEIRA%20JUNIOR%20PME09.pdf

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