Tipos e Componentes de Máquinas Hidráulicas e Turbomáquinas

2. Descrição e Características das Máquinas Hidráulicas

Máquinas Volumétricas (Deslocamento Positivo)

Máquinas hidráulicas volumétricas são aquelas em que a densidade de energia do fluido envolvido na troca permanece constante durante o processo. São também chamadas de Máquinas de Deslocamento Volumétrico ou Positivo. Nestas máquinas, a troca de energia ocorre na forma de energia de pressão devido à mudança no volume.

Turbomáquinas (Máquinas Turbo)

Ao contrário das máquinas volumétricas, nas turbomáquinas, as alterações na direção do fluxo e no valor absoluto da velocidade são os principais fatores na troca de energia.

Componentes de Bombas e Turbinas

Bombas Rotodinâmicas

Máquinas rotativas que usam energia mecânica para transformar em energia de pressão para o fluido. Os principais componentes são:

• Impulsor (Rotor): Corpo trocador de energia ligado ao eixo da máquina, composto por elementos chamados lâminas que fornecem energia cinética ao fluido a partir da energia mecânica acionada.
• Coroa de Orientação: Transforma ordenadamente a energia cinética em energia de pressão. É composta por aletas que direcionam o fluxo de forma otimizada e com perdas mínimas. É uma característica das bombas, mas sua presença otimiza o funcionamento da máquina.
• Carcaça Espiral (Voluta): Recolhe o líquido e o conduz à saída da bomba com perdas mínimas. Transforma a energia dinâmica em energia de pressão de forma muito eficiente.
• Tubo Difusor: Inclui o último elemento responsável pela transformação de energia.

Turbinas Hidráulicas

Utilizam a pressão de um líquido para gerar eletricidade. Os elementos de uma turbina são:

• Conduta Forçada (Penstock): O tubo que alimenta a turbina, conduzindo o líquido para as turbomáquinas. Antes de chegar às pás da turbina, há uma comporta ou válvula, geralmente operada por elementos hidráulicos de deslocamento positivo.
• Caixa Espiral ou Carcaça (em turbinas de reação): Este componente é essencial, uma vez que transforma a pressão do fluido em alta velocidade.
• Distribuidor (em turbinas de reação): Corresponde às lâminas fixas da bomba. Neste caso, e assim como a caixa espiral, transforma a pressão em velocidade.
• Rotor: Órgão de troca de energia ligado ao eixo da máquina, composto por vários elementos chamados lâminas que são acionadas pelo líquido.
• Tubo de Drenagem: Uma vez utilizado, o fluido é levado para outro canal ou para o canal de saída.