Capítulo 3 TURBINA A VAPOR II - 2024 PDF

OSTENSIVO CIAA-118/016 CAPITULO 3 ENGRENAGENS REDUTORAS 3.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS ENGRENAGENS REDUTORAS As engrenagens redutoras de velocidade empregadas na propuls...

OSTENSIVO CIAA-118/016 CAPITULO 3 ENGRENAGENS REDUTORAS 3.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS ENGRENAGENS REDUTORAS As engrenagens redutoras de velocidade empregadas na propulsão marítima, exigem operários altamente qualificados para a sua construção. As dilatações e contrações causadas pela menor mudança de temperatura que seja, não poderão ser toleradas durante o processo de cortar os dentes das engrenagens de grande diâmetros. Os menores desvios e imperfeições resultam em ruídos, gastos indevidos e outras consequências indesejáveis. Dos equipamentos de propulsão instalados em um navio, as engrenagens, redutores sob o ponto de vista do peso, é o de maior fator a ser considerado e removê-las é uma operação dispendiosa. Uma engrenagem é composta de dois elementos principais: a caixa e as partes rotativas. A caixa é, normalmente, arranjada para incluir o mancal de escora de propulsão que absorve inteiramente o impulso do propulsor e o transmite à estrutura do navio. Para obter-se uma ótima relação entre a velocidade das palhetas e a velocidade do vapor e, portanto, o máximo rendimento, as turbinas precisam funcionar com grande velocidade. Por outro lado, os propulsores têm o seu rendimento nas velocidades relativamente baixas. Se os propulsores funcionarem com velocidade excessiva, produzirão revolvimento e cavitação da água, com a consequente diminuição de seu rendimento. Denomina-se cavitação a formação de cavidades na água, nos lados de baixa pressão (entrada) das pás, devido ao fato do propulsor ter tendência a descarregar a água com maior rapidez do que a água pode se escoar na saída do propulsor. Tais cavidades contêm vapor d’água. Para conciliar a necessidade da alta velocidade da turbina com a obrigatoriedade da baixa velocidade do propulsor, é necessário colocar um redutor de velocidade entre o eixo da turbina e o eixo do propulsor para que ambos funcionem nas suas velocidades adequadas. As engrenagens redutoras são classificadas como de: - Simples redução - Dupla redução Na maioria das engrenagens de “simples redução” na Fig. 3.1 um pinhão de grande velocidade, movimentado pela turbina, engraza diretamente em uma roda dentada de pequena velocidade que é ligada ao eixo do acionado, cuja redução de velocidade se faz de uma só vez. São construídas com razões de redução de velocidade de até 20,5/1. OSTENSIVO - 3-1 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 3-1 3.1.2 - Simples redução Nas engrenagens de “dupla redução”, uma roda dentada e o respectivo pinhão intermediário são colocados entre o pinhão da turbina e a roda dentada que está ligada ao eixo do acionado, fazendo-se, deste modo, a redução da velocidade em duas vezes. A roda dentada e o pinhão intermediário são, normalmente, montados em um só eixo intermediário; às vezes, devido ao tipo de engrenagem, este eixo perde o nome de eixo intermediário e recebe o nome de eixo flexível, por razões que veremos mais adiante. A razão de redução destas engrenagens atingem até 45/1. A razão de se usar engrenagens de dupla redução para a propulsão ao invés das de simples redução, é que ocupam menor espaço com o mesmo rendimento ou razão de redução. Grau de redução ou razão é a relação entre o número de dentes da roda pelo número de dentes do pinhão, isto é, a divisão de um pelo outro. 3.1.3 - Construção das engrenagens Em quase todas as instalações navais de propulsão, nas engrenagens redutoras para que não haja esforço axial empregam-se duas formas de dentes, metade de hélice à direita, e metade de hélice à esquerda Fig.3.2. Cada roda dentada, como também cada pinhão, é sustentada por um mancal em cada extremo, sendo que os pinhões, quando muito compridos, têm um mancal a mais entre as metades dos hélices, a fim de evitar deflexões quando estiverem em funcionamento. O extremo de vante do eixo da roda principal possui um mancal de escora que transmite ao casco do navio o esforço do propulsor. O eixo propulsor é OSTENSIVO - 3-2 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 rigidamente ligado ao lado OSTENSIVO - 3-3 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 de ré do eixo da roda dentada por meio de um flange. As rodas dentadas podem ser feitas de um bloco maciço forjado e maquinado, ou de um eixo forjado no qual um aro de aço forjado é vestido a quente ou fixado firmemente por chavetas. Os pinhões e seus eixos são feitos de um só bloco maciço forjado e a ligação ao eixo da turbina é feita por meio de uma luva flexível. O óleo lubrificante para as engrenagens é fornecido pela rede de lubrificação das turbinas, tendo uma ramificação para cada mancal, e com borrifadores montados de modo a dirigirem uma cortina de óleo para o ponto de engrazamento dos dentes da engrenagem. 3.1.4 - Características das engrenagens As engrenagem de simples redução podem ser de comando simples ou de comando múltiplos. Diz-se que uma engrenagem é de comando simples quando um só pinhão aciona a roda dentada da Fig. 3-1 e de comando múltiplo quando mais de um pinhão aciona uma única roda dentada na Fig. 3.2. As engrenagens de comando múltiplos subdividem-se em: comando duplos ilustrados na Fig. 3-2 e comando tríplices de acordo com a Fig. 3-3 conforme tenham, respectivamente, dois ou três pinhões acionando uma só roda dentada. As engrenagens de simples redução de comando múltiplo podem ser coplanares e não coplanares, conforme possuam o centro dos seus eixos no mesmo plano ou em planos diferentes nas Fig. 3-2 e 3-3, respectivamente. Fig. 3-2 OSTENSIVO - 3-4 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 3-3 3.2 – TIPOS DE ENGRENAGENS REDUTORAS Sabemos que as engrenagens de dupla redução diminuem as altas velocidades para baixas, em duas vezes. No entanto, não é esta especificação o suficiente para definirmos os tipos de engrenagens de dupla redução. Para atingirmos a uma classificação completa, temos que classificá-las em: dupla redução “articulada”, “bipartida” e “geminada”. a) Dupla redução articulada A dupla redução articulada caracteriza-se pela sua constituição. Possui dois elementos de alta velocidade acionando, cada um, uma roda dentada, formando a primeira redução de velocidade, os quais são instalados em caixas independentes e ligam-se à roda dentada principal da segunda redução por intermédio de um eixo flexível Fig. 3-4. Esta engrenagem, quando comparada com as demais de dupla redução, para transmitir a mesma potência, é muito mais pesada e o espaço longitudinal exigido é grande. Por fim, a engrenagem articulada é constituída de três elementos separados, sendo dois de alta velocidade e um de baixa velocidade. OSTENSIVO - 3-5 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 3-4 b) Dupla redução “bipartida” A dupla redução “bipartida” é o tipo anterior modificada a fim de poupar espaço. E considerada a mais simples das engrenagens de redução do tipo compacta. Esta engrenagem possui poucos mancais, não tem eixos flexíveis e as folgas das luvas são mínimas. Devido a disposição das rodas dentadas, existem dois tipos destas engrenagens. A principal característica no primeiro tipo Fig. 3-5 é que as rodas dentadas da primeira redução trabalham entre as duas metades de hélices do pinhão e da roda principal de segunda redução, que são bipartidos. No segundo tipo, a roda principal trabalha entre as metades dos pinhões de alta velocidade e das rodas dentadas de primeira redução. Mesmo separadas as metades das hélices, os efeitos do deslocamento axial existem, mas em vista de serem os mesmos dispostos um ao contrário do outro, seus efeitos ficam anulados, mesmo quando os dentes em metade de hélice à direita estão separados dos outros em metades de hélice à esquerda. OSTENSIVO - 3-6 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 3-5. Fig. 3-6 OSTENSIVO - 3-7 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 c) Dupla redução “geminada” Quando se deseja uma engrenagem para transmitir grande potência e que tenha peso e comprimento reduzido, emprega-se a engrenagem de dupla redução “geminada” observada na Fig. 3-7, o que justifica seus custos adicionais. O que caracteriza esta engrenagem é a ligação do pinhão de alta velocidade que se faz a duas rodas dentadas da primeira redução, e através de quatro eixos flexíveis que se ligam à roda principal de segunda redução. Isto concorre para que esta engrenagem possua o dobro das linhas de contato que a “articulada” e a “ bipartida” possuem. Com igual pressão nos dentes e largura de face, a engrenagem poderá transmitir o dobro de força. Como a ligação entre a roda dentada de alta e o pinhão da segunda redução é feita por meio de eixo flexível, permite-se alguma flexibilidade axial e radial ao conjunto. As engrenagens redutoras são instaladas diretamente sobre o tanque de serviço de óleo lubrificante. A roda principal da engrenagem fica protegida por um deflector que não permite que a mesma fique mergulhada no óleo, pois do contrário, a engrenagem revolveria o óleo causando a formação de espuma, aumento de temperatura e prejudicando o funcionamento das bombas de lubrificação. O óleo que cai da engrenagem e que tende a encher o deflector, é jogado para fora pelo movimento da roda, caindo no tanque novamente.. Fig. 3-7 3.3 – FUNCIONAMENTO DAS ENGRENAGENS - EIXO FLEXÍVEL OSTENSIVO - 3-8 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 O eixo flexível da Fig. 3-8 é constituído de uma junta de dentes, tendo duas mangas ligadas OSTENSIVO - 3-9 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 ao eixo com dentes na parte interna, além de uma peça de ligação com dentes na parte externa de cada extremidade. Na verdade, são três (3) eixos, sendo dois externos e um interno. Difere um pouco da junta flexível dentada porque as mangas são presas por parafusos nos extremos dos eixos externos a serem ligados através dos dentes à peça de ligação, que é bem mais comprida e passa pelo centro dos eixos externos. Em alguns casos, o eixo interno é oco a fim de diminuir o peso da engrenagem. Observe na figura que cada um dos eixos externos possui dois mancais de sustentação e, assim, cada eixo flexível possui quatro (4) mancais de sustentação. O eixo flexível trabalha do seguinte modo: a roda dentada é acionada pelo pinhão da primeira redução, girando o eixo externo respectivo, e este, por meio da luva flexível, gira o eixo interno. O eixo interno possui outra luva flexível no extremo oposto que gira o eixo externo pertencente ao pinhão da segunda redução, o qual, movimenta, então, a roda dentada da segunda redução. Os eixos flexíveis devido ao seu comprimento, admitem flexibilidade axial, radial e torcional do conjunto, permitindo que a transmissão e a variação de potência se faça mais suave. As luvas flexíveis são capazes de evitar a transmissão de ¼” dos deslocamentos axiais. Isto permite que os dentes trabalhem sempre ajustados e sem esforço, quando ocorrem pequenos deslocamentos. Fig. 3-8 OSTENSIVO - 3-10 ORIGINAL - OSTENSIVO CIAA-118/016 CAPÍTULO 4 APARELHOS DE CONTROLE DE VELOCIDADE 4.1 – TIPOS DE APARELHOS DE CONTROLE DE VELOCIDADE A denominação de “regulador de velocidade” é aplicada aos aparelhos que, automaticamente, controlam a velocidade das turbinas. Assim, a aplicação das turbinas em serviços tão diferentes exigiu das mesmas certas modalidades de funcionamento e segurança, e, neste caso, dependem praticamente do seu órgão externo denominado “regulador de velocidade”. Este passou por muitas transformações e outros surgiram com o objetivo, unicamente, de satisfazer às condições de funcionamento que as partes acionadas impunham à turbina. Daí, a necessidade de denominar esses aparelhos de acordo com suas funções, evitando que se determine, erradamente, a causa de um defeito no funcionamento da turbina, quando nesta forem empregados mais de um destes aparelhos. Também, a classificação que vamos estudar muito nos auxilia na análise do defeito de funcionamento e reparo, como veremos mais adiante. 4.1.2 - Classificação dos órgãos fundamentais As turbinas, de acordo com as necessidades do serviço, podem ser classificadas em turbinas de velocidade constante e de velocidade variável. Sem levarmos em conta a velocidade, sabemos que a potência desenvolvida por uma turbina depende somente da quantidade de vapor que lhe é fornecida e, normalmente, da pressão e temperatura do vapor na admissão e na descarga da turbina. Pelo fato da admissão e da descarga do vapor serem controladas por meios externos à turbina, a potência, portanto, depende simplesmente, do controle do débito de vapor. A seguir, classificaremos estes aparelhos segundo o modo pelo qual entram em funcionamento, isto é, se: manualmente ou automaticamente. 4.1.3 - Manuais Os tipos de controle manual do débito de vapor para as turbinas operam, separadamente, por um ou mais dos seguintes meios: - Válvula de garganta; - Válvula de parcialização; e - Válvula de contorno. OSTENSIVO - 4-1 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 a) Válvula de garganta Esta válvula, conforme mostra a fig. 4-1, é instalada na entrada do vapor para a turbina e tem como objetivo controlar o débito total de vapor. Em algumas instalações, a caixa desta válvula é aparafusada diretamente no estator da turbina enquanto que em outras fica distante e se liga à turbina por meio de canalização com a câmara de admissão de vapor. Variando-se a abertura desta válvula, aumenta-se ou diminui-se o débito de vapor para a turbina e, em consequência, sua potência. Normalmente, estas válvulas são compensadas e dotadas de dispositivos para fechá-las automaticamente, caso falhe a pressão no sistema de lubrificação das turbinas, isentando-a do perigo de avaria nos mancais. O uso destas válvulas como único meio de controlar o debito de vapor para a turbina em todas as velocidades, teria como resultado grande perda de rendimento nas pequenas aberturas, como também, porque a diminuição da pressão na câmara de admissão de vapor resultaria em menor rendimento dos expansores. Por esta, razão as turbinas dispõem de válvulas de controle de expansores. Fig. 4-1 OSTENSIVO - 4-2 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 b) Válvula de parcialização O vapor que vai da caixa de vapor para cada grupo de expansores, é controlado por meio de uma válvula denominada “válvula de parcialização” ou controle de expanso-res. Essa válvula é manobrada por meios externos à caixa de vapor. Normalmente, cada válvula de parcialização controla um número diferente de expansores, de modo que, pela combinação destas válvulas, consegue-se uma variação no número de expansores pelos quais o vapor é admitido. A fig. 4-1 mostra as válvulas a que damos o nome de parcialização. Estas válvulas podem ser controladas manual ou automaticamente. Para cada velocidade ou potência, a melhor combinação é aquela em que se trabalha com maior pressão na entrada dos expansores. Isto porque, sendo os expansores construídos para essa condição, eles trabalharão com o máximo de rendimento. Qualquer redução de pressão na entrada dos expansores, obtida quer pelo estrangula-mento da válvula de parcialização quer pelo estrangulamento da válvula de garganta, terá como conseqüência uma perda de rendimento. A perda por estrangulamento da válvula de parcialização é reduzida ao mínimo, porque não há queda de pressão estando a válvula de garganta totalmente aberta. Contudo, muitas vezes, é necessário se estrangular a válvula de garganta, mesmo sabendo-se do prejuízo, com o objetivo de conseguir uma potência que com as combinações das válvulas de parcialização não se consegue. c) Válvulas de contorno Abrindo-se totalmente a válvula de garganta e todas as válvulas de parcialização, o débito de vapor para a turbina fica, então, limitado pela área da garganta dos expansores do primeiro estágio. Para aumentar o débito de vapor, instalou-se válvulas que contornem o primeiro estágio, admitindo vapor nos estágios mais avançados. O contorno do primeiro estágio permite que vapor de alta pressão seja admitido nos expansores de estágios mais avançados, os quais têm maior area total de garganta que os do primeiro estágio; desta maneira aumenta-se a potência da turbina. Comumente, as turbinas de propulsão dispõem de uma ou mais válvulas de contorno de estágios e são manobradas de modo semelhante ao das válvulas de parcialização. OSTENSIVO - 4-3 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Observe na fig. 4-2 que a válvula de contorno está fechada, e na fig. 4-3 a válvula de contorno está aberta e que a pressão do vapor é ligeiramente menor que a da câmara de admissão do primeiro estágio, em virtude da necessidade de fluxo de vapor. Fig. 4-2 Fig. 4-3 Nota: O controle de abertura e fechamento das válvulas de parcialização e contorno das turbinas de propulsão, é conseguido pela manobra de um único volante OSTENSIVO - 4-4 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 comandado à distância. Os detalhes de construção variam de acordo com o fabricante, mas os princípios básicos são os mesmos. A fig. 4-4 exemplifica este tipo de controle que é constituído de sete válvulas instaladas sobre a turbina. São numeradas segundo a ordem de abertura. Assim as válvulas de números 1, 2, 3 e 4 são válvulas de parcialização do primeiro estágio; a válvula número 5 abre, em seguida, admitindo vapor pelo contorno no segundo estágio; em seguida, abre a válvula número 6 que admite vapor pelo contorno no quinto estágio e, finalmente, é aberta a válvula número 7, que também admite vapor no sétimo estágio pelo contorno. Observe que, neste Caso, as pequenas variações de velocidade são obtidas pela variação da abertura das válvulas que constituem o mecanismo descrito, e não pela variação da abertura da válvula de garganta. Fig. 4-4 OSTENSIVO - 4-5 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 4.2 - APARELHOS DE CONTROLE DE VELOCIDADE AUTOMÁTICOS Os aparelhos automáticos são classificados, segundo a sua constituição, em: mecânicos e hidráulicos. Diz-se que um aparelho é mecânico quando a ação do seu órgão fundamental é transmitida à válvula do controle do débito de vapor por meio de peças metálicas, não existindo, portanto, fluído como intermediário. E diz-se que um aparelho é hidráulico quando a ação do órgão fundamental é transmitida à válvula do controle do débito de vapor por meio de um fluído. Esse fluído, normalmente, é do próprio sistema de óleo lubrificante da instalação da turbina. Órgãos fundamentais: São chamados de “órgãos fundamentais” os órgãos empregados nos aparelhos de controle de velocidade automáticos, e dos quais surge o automatismo. É o órgão que nos substitui e que atua no momento por nós determinado, fazendo, então, todas as demais peças de um aparelho trabalharem. Os órgãos fundamentais mais empregados, atualmente, são: “bombas de deslocamento positivo de débito constante” e “regulador centrífugo”, podendo, também, ser encontrada a bomba centrífuga quando se tratar de “regulador limitador de velocidade”, como veremos mais adiante. 4.3 – FUNCIONAMENTO DOS APARELHOS DE CONTROLE DE VELOCIDADE 4.3.1 - Regulador de velocidade mecânico Como foi dito acima, são chamados de mecânicos os aparelhos constituídos unicamente de peças metálicas. Dá-se o nome de regulador de velocidade a todo o aparelho destinado a manter a turbi-na funcionando dentro de uma velocidade normal, isto é, sem excesso e satisfazendo as exigências da parte acionada. Os reguladores de velocidade mecânicos são classificados em: reguladores de velocidade constante e reguladores de velocidade variável. Diz-se que um regulador é de velocidade constante quando ele se destina a manter a turbina funcionando numa velocidade constante, apesar das variações de carga a que a turbina estiver sujeita, como no caso das que acionam geradores de corrente elétrica. E diz-se que OSTENSIVO - 4-6 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 um regulador é variável quando possui um dispositivo de fácil utilização e capaz de, com a turbina em funcionamento, permitir variar a velocidade, como no caso das turbinas de propulsão. A fig. 4-5 mostra, em sua forma mais simples, o regulador mecânico de velocidade constante. Funcionamento: Estando as massas (1) na posição da linha “A” e a válvula reguladora (7) nesta posição, abrindo-se a válvula de garganta (que não foi representada) a turbina entra em funcionamento. Logo que a turbina entre em funcionamento, começará a acionar o eixo do regulador centrífugo (9), órgão fundamental, por intermédio da engrenagem (10). Quando a rotação do eixo do regulador for capaz de permitir que as massas (1) desenvolvam uma força centrífuga que as desloquem para a posição (B), este trabalho fará a alavanca (2) movimentar o braço (3), o qual deslocará a bucha deslizante (4) para cima. Por sua vez, a bucha deslizante transmitirá esta ação à haste de transmissão (6) por intermédio da alavanca (5) que, ao manobrar com o braço (11), fechará a válvula reguladora (7). O inverso acontece quando a turbina diminuir a velo-cidade em conseqüência da diminuição do débito de vapor, procedido pela válvula reguladora (7). O tubo que conduz o vapor para a turbina está representado pelo número (8). Observe a mola (12) que contraria a ação das massas (1), e que o extremo da alavanca (5) assemelha-se à uma forqueta. As massas empregadas nos reguladores centrífugos apresentam várias formas de construção. OSTENSIVO - 4-7 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 4-5 4.3.2 - Regulador de velocidade mecânico variável Este regulador tem o mesmo princípio de funcionamento que o de velocidade constante, diferindo ,apenas, em possuir o dispositivo de ajustagem manual de velocidade (1) da fig. 4-6. Portanto, aumentando-se ou diminuindo-se a distância entre o extremo da haste da válvula reguladora (2) e do parafuso de ajustagem de velocidade (3), aumenta-se ou diminui-se, respectivamente, a velocidade de trabalho da turbina. Note-se que a válvula reguladora do débito de vapor é uma válvula compensada, o que concorre para não haver influência do empuxo axial do fluxo de vapor sobre o regulador centrífugo. Funcionamento: Estando a turbina parada, a válvula reguladora (4) estará aberta em virtude da ação da mola (5) e só fechará quando a turbina atingir uma velocidade que gere uma força centrífuga nas massas (6) capaz de abri-las quando, então, suas ações serão transmitidas à alavanca (7) que ao tocar no extremo da haste da válvula reguladora (2) levará a válvula para a sede, cortando vapor para a turbina. Quando esta reduzir a velocidade o inverso acontece, e o ciclo se repete até que a turbina fique trabalhando em uma velocidade predeterminada e normal. Deve-se observar que, se a distância entre o extremo da haste da válvula reguladora e do parafuso de ajustagem for aumentada, a válvula exigirá mais trabalho das massas (6) para seu fechamento, e isto, só será conseguido se a turbina desenvolver uma velocidade maior. O inverso acontece quando se reduzir a distância entre os pontos supracitados. Nota: A variação de velocidade acima referida, neste tipo de aparelho, tem seus limites máximo e mínimo, os quais não devem ser ultrapassados. OSTENSIVO - 4-8 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 4-6 4.3.3 - Regulador de velocidade hidráulico variável A fig. 4-7 mostra o aparelho denominado de regulador de velocidade hidráulico variável. O regulador de velocidade hidráulico constante será descrito no item referente ao mecanismo de controle dos turbos geradores. Este regulador possui uma bomba de deslocamento positivo empregada, unicamente, para o seu serviço (1), e sua descarga se faz para o cilindro do êmbolo operador (2). Tanto a bomba do regulador quanto a de lubrificação são acionadas pela turbina. O êmbolo operador (2) mantém-se na posição em virtude da mola de recuperação (3), e só a comprime quando o cilindro operador é pressurizado (2). Quanto mais aberta estiver a válvula que constitui o dispositivo de controle (5), mais alta será a velocidade de funcionamento da turbina, e quanto mais fechada esta válvula estiver (5) menor será a velocidade da turbina. Isto porque o débito da bomba só varia quando houver variação de velocidade da turbina. Funcionamento: Ao dar-se partida na turbina, o cilindro operador (2) é pressurizado, o êmbolo desloca-se para a direita e empurra a alavanca (6) que, por sua vez, levará a válvula reguladora (7) a aproximar-se da sua sede. Com isto, é diminuído o débito de vapor que é fornecido à turbina e esta diminui a velocidade. Quando a turbina diminui de velocidade, a bomba (1) também diminui e, em conseqüência, o seu débito. Ao ser diminuído o débito da bomba (1), a pressão, antagonista da mola, cai e esta, vencendo a pressão do óleo, reabre a válvula reguladora (7), mandando vapor para a turbina. Esse funcionamento se repete até OSTENSIVO - 4-9 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 que atinja uma velocidade e o débito da bomba, em escoamento pela válvula (5), seja estável. Observe-se que a válvula reguladora (7) é compensada para evitar esforço axial, em virtude do escoamento do vapor através da mesma. Fig. 4-7 4.3.4 - Regulador limitador de velocidade O regulador limitador de velocidade pode ser mecânico ou hidráulico. Nos dois casos, estes dispositivos não param a turbina e, sim, mantém a mesma em funcionamento, em velocidade até 5% acima da velocidade normal e sem atender às exigências da parte acionada. O regulador limitador de velocidade hidráulico, ver fig. 4-8 emprega, normalmente, uma bomba centrífuga como órgão fundamental, e o mecânico, da fig. 4-9 é semelhante ao regulador de velocidade mecânico, diferindo simplesmente quanto a ajustagem. Enquanto um é ajustado para operar como regulador de velocidade constante, o outro é ajustado para trabalhar como regulador limitador de velocidade. Convém lembrar que o regulador limitador de velocidade é um dispositivo de segurança da turbina e que só funciona quando esta disparar e atingir uma velocidade de 5% acima do seu máximo normal de trabalho. Logo, o que lhe OSTENSIVO - 4-10 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 controla a velocidade OSTENSIVO - 4-11 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 normal são outros órgãos, como por exemplo: bomba de circulação, válvula de garganta; bomba de alimentação, regulador de pressão constante etc. a) Nomenclatura do regulador hidráulico (fig. 4-8) Válvula reguladora (1), canalete da válvula reguladora (2), êmbolo da válvula (3), válvula piloto (4), mola principal de ajustagem da velocidade (5), conexão para drenagem (6), êmbolo hidráulico (7), entrada de óleo vindo da bomba centrífuga (8), mola secundária (9), válvula agulha (10), saída de vapor do aparelho (11), entrada de vapor no aparelho (12) e caixa da válvula principal (13). b) Funcionamento do regulador hidráulico Estando a turbina parada, a sua bomba também está, logo, não existe pressão alguma no lado (a) do êmbolo hidráulico (7), a mola (5) estará distendida no sentido da seta (b), e a válvula piloto estará fora da sua sede. Abrindo-se a válvula de garganta, a pressão do vapor fará a válvula principal abrir, dando passagem de vapor para a turbina e, ao mesmo tempo, através do tubo (c) para o êmbolo (3). Estando a turbina funcionando em sua velocidade normal, a pressão do óleo no lado (a) do êmbolo hidráulico não será capaz de deslocá-lo no sentido oposto à seta (b). Normalmente, desde que a válvula piloto não esteja na sua sede, todo vapor que vai ter ao êmbolo (3) escoar-se-á pelo canalete (2), logo, não poderá este vapor se acumular aí, a ponto de levar a válvula principal à sua sede. Note-se que o êmbolo dispõe de uma área maior do que a válvula principal (1). Sempre que a válvula piloto obstruir o canalete (2), a pressão subirá deste lado do êmbolo levando a válvula principal a cortar vapor para a turbina, mas como a válvula piloto não acompanha a válvula principal neste percurso, haverá desobstrução no canalete e, em conseqüência, o vapor escoa e a válvula principal retorna a posição inicial. Este processo se repete até que haja equilíbrio de escoamento de vapor pelo canalete e a posição da válvula principal. Se por um motivo qualquer, a turbina disparar e atingir a uma velocidade de 5% acima de seu máximo normal de funcionamento, a pressão da descarga da bomba centrífuga de lubrificação será capaz de deslocar o êmbolo hidráulico (7) no sentido contrário à seta (b). Isto feito, fará a válvula piloto obstruir o canalete (2) subindo a pressão do vapor no êmbolo, este levará a válvula principal a cortar vapor para a turbina porque, agora, a válvula piloto foi forçada pelo êmbolo hidráulico a acompanhar a OSTENSIVO - 4-12 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 válvula principal. Logo que a turbina diminua de velocidade, a pressão da bomba também diminuirá e, em conseqüência, haverá uma queda de pressão no lado (a) do êmbolo hidráulico. Quando a pressão do óleo no lado (a) do êmbolo hidráulico atingir um valor inferior a força da mola (5), esta levará o êmbolo e válvula piloto no sentido da seta (b), causando a descompressão do êmbolo (3) através do canalete (2) e assim permanecerá, isto é, flutuando, até que seu condutor faça uso da válvula de garganta ou remova a causa de sua atuação. A função da válvula agulha (10) é dar muita ou pouca passagem de vapor para o êmbolo (3), com isto, consegue-se um funcionamento lento ou brusco do aparelho. Fig. 4-8 OSTENSIVO - 4-13 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 4-9 4.3.5 - Limitador de velocidade O mecanismo do limitador de velocidade tem como objetivo desarmar a válvula de emergência ou de descompressão da rede de óleo, conforme o tipo do limitador, mecânico ou hidráulico, a fim de parar a turbina em caso de velocidade excessiva. A fig. 4-10 mostra este aparelho. O órgão fundamental deste aparelho consiste uma peça chamada êmbolo radial, colocado diametralmente no extremo do eixo da própria turbina. O êmbolo radial é montado com o seu centro axial ligeiramente fora do centro geométrico do eixo da turbina e é mantido nesta posição pelo conjunto mola retentor. Aumentando excessivamente a velocidade do eixo da turbina, e atingindo cerca de 10 a 15% acima da sua velocidade normal de trabalho, a força centrifuga não balanceada, em vista do êmbolo radial ser montado diametralmente fora de seu centro, vence a força da mola que o mantém para OSTENSIVO - 4-14 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 dentro, obrigando-o a OSTENSIVO - 4-15 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 sair e descrever um círculo maior. Convém lembra que a força centrífuga não balanceada acima referida, é balanceada, inicialmente, em velocidade normal pela mola supracitada, e somente quando esta força vence a da mola é que o êmbolo se projeta para fora. Fig. 5-10 Enquanto o êmbolo radial se mantém para dentro na fig. 4-11 o extremo de sua haste descreve um círculo sem tocar no gatilho (3), só o fazendo quando descreve um círculo maior, momento no qual a velocidade deve estar entre 10 a 15% acima do normal. No momento em que o gatilho é tocado pelo êmbolo radial, este se desloca contrariando a sua respectiva mola, e liberta a haste de escape (4) a qual desloca-se para baixo em virtude do escape do gatilho lhe dar passagem, puxa para baixo o extremo da alavanca com punho de armar (5) que, por sua vez, movimenta a haste de transmissão e desarma a válvula de emergência, cortando vapor para a turbina (mecânico), ou abrindo a válvula de descompressão de óleo, provocando uma baixa pressão na válvula de emergência, e esta, por sua vez, corta vapor para a turbina (hidráulico). a) Armar Para armar este aparelho proceda do seguinte modo: a) feche a válvula de emergência; b) desloque o punho de armar. Este movimento fará a haste de escape subir permitindo que o batente do gatilho sob o efeito de sua mola, OSTENSIVO - 4-16 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 venha colocar- OSTENSIVO - 4-17 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 se em baixo da haste de escape. Quando o punho de armar for abandonado não voltará a posição primitiva porque o batente do gatilho impede a descida da haste de escape b) Regulagem Para reduzir ou aumentar a velocidade de atuação do limitador de velocidade, reduz-se ou aumenta-se, respectivamente, a tensão da mola do êmbolo radial. c) Avarias Estes aparelhos são simples e dificilmente apresentam defeito no funcionamento Assim mesmo, as avarias mais comuns são: desandamento do retentor da mola, mola quebrada, molas cansadas e enjambramento das suas articulações de transmissão. Fig. 4-11 d) Ação de desarme Como vimos até agora, o limitador de velocidade faz parar a turbina quando ocorrer um excesso de velocidade pela ação originada no seu órgão fundamental o que constitui como sua principal função. Mas na verdade, a turbina pode ser parada por quatro ações originadas de pontos diferentes: a) do êmbolo radial, com 10 a 15% acima da velocidade normal); b) do dispositivo de OSTENSIVO - 4-18 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 contrapressão na OSTENSIVO - 4-19 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 descarga da turbina, de 05 a 07 psi o que equivale a uma queda de vácuo no condensador; c) manualmente; e d) baixa pressão de óleo no sistema ocorrendo furo na rede de óleo. O dispositivo para desarme por contrapressão na descarga é utilizado nas turbinas condensantes quando ocorrer queda de vácuo como vemos na fig. 4-12 e trabalha do seguinte modo: quando em funcionamento normal, a mola (J) mantém o êmbolo (M) na posição que é visto, mas se a pressão subir na descarga da turbina, deslocará o êmbolo contrariando a mola (J), e quando esta pressão for capaz de vencer a ação da mola, o êmbolo (M) subirá fazendo a alavanca (H) empurrar o desarme manual (E), o qual, por sua vez, empurra o gatilho(G), libertando a haste de escape (F) que fará abrir a válvula (D) descomprimindo o óleo do sistema para fechar a válvula de emergência (garganta) e cortando o suprimento de vapor para a turbina. Não atuando o dispositivo de contra pressão na descarga em conseqüência de avaria no fólei, atuará a válvula de escape ou segurança com 10 psi descarregando o vapor para atmosfera. Desta forma, o dispositivo de contrapressão na descarga constitui-se como um aparelho de segurança do turbo gerador. Fig. 4-12 OSTENSIVO - 4-20 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 4.4 – MANUTENÇÃO DOS APARELHOS DE CONTROLE DE VELOCIDADE 4.4.1 – Mecanismo de controle do TG Regulador de velocidade constante O turbo-gerador é a máquina que fornece energia elétrica para iluminação e força de bordo. Em virtude da necessidade de se manter constantes a voltagem e a freqüência elétrica, o turbo-gerador deve funcionar com velocidade constante, mesmo com as maiores variações de carga. Essa velocidade é mantida por meio de um regulador de velocidade hidráulico constante. Outros dispositivos de segurança são incluídos para o controle de velocidade, pressão da descarga excessiva e o desarme manual, que permitem a parada da turbina através do fechamento da válvula de emergência. A fig. 4-13 mostra o mecanismo de controle dos turbo-geradores aqui descrito, que não difere dos atuais aparelhos de controle de velocidade hidráulicos constante, em seu principio de funcionamento. O regulador de velocidade consiste, em essência, de um regulador centrífugo visto na fig. 4-14 que manobra com uma válvula piloto da fig. 4-15 que, por sua vez, controla o fluxo de óleo para o cilindro de governo e este controla a abertura das válvulas parcializadoras de controle dos expansores. Verifica- se na fig. 5-14 que as massas do regulador são puxadas para dentro pela tensão da mola. À proporção que aumenta a força centrífuga, as massas movem-se para fora contrariando a tensão da mola e fazendo com que o apoio da válvula piloto se mova para baixo (detalhe da fig. 4-15). Os detalhes da válvula piloto estão mostrados na fig. 4-15. As partes principais são: A caixa da válvula e a válvula propriamente dita, que é manobrada pelo regulador centrífugo. Estando a válvula piloto na posição média em relação ao espelho, qualquer movimento da válvula piloto para cima tende a abrir as janelas superiores, fazendo a admissão de óleo para o cilindro operador, enquanto que qualquer movimento para baixo fará com que o óleo escape do cilindro de governo pelas janelas inferiores. Funcionamento: OSTENSIVO - 4-21 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Quando a velocidade da turbina tende a diminuir, em virtude do aumento de carga no gerador, as massas do regulador movem-se para dentro fazendo com que a válvula piloto se mova para cima, abrindo as janelas superiores e permitindo a entrada de óleo no cilindro de governo. Isto provoca a subida do êmbolo que trabalha dentro do cilindro de governo, e que por meio da alavanca de manobra faz elevar o apoio das válvulas de controle dos expansores, abrindo e admitindo mais vapor na turbina. O movimento para cima da alavanca de manobra das válvulas parcializadoras faz com que a alavanca do regulador suba, arrastando para cima o espelho da válvula piloto. O movimento de subida do espelho tende a fechar a janela superior, cortando óleo para o cilindro de governo, o que provoca a parada de seu êmbolo. A finalidade desse movimento de acompanhamento do espelho, é amortecer a ação de comando da válvula piloto. Sem esse recurso, a válvula piloto provocaria a abertura ou fechamento completo das válvulas de controle dos expansores, mesmo com pequena variação de velocidade da turbina. Quando a turbina tende a disparar, por uma diminuição de carga no gerador, dá-se o contrário do descrito acima, isto é, as massas do regulador movem-se para fora, a válvula piloto move-se para baixo abrindo as janelas inferiores e permitindo a saída de óleo do cilindro de governo. A válvula de emergência (garganta) é construída de modo tal, que não pode ser aberta, a menos que haja pressão de óleo lubrificante atuando no êmbolo de controle, a qual tanto pode ser produzida pela bomba manual de óleo como pela bomba de lubrificação dependente. Dessa maneira, verifica-se que, a fim de que possa chegar vapor às válvulas de controle de expansores, a bomba manual de lubrificação deve ser acionada, não só para atuar no mecanismo do regulador como também a fim de permitir a abertura da válvula de emergência. Esta válvula tem um volante que apenas a libera para abertura. A fig. 4-11 mostra como este volante atua na haste da válvula de emergência, por meio de uma engrenagem cônica. O extremo inferior da haste é atarraxado ao êmbolo de controle na posição mostrada na figura. A haste está toda para cima e quando a pressão de óleo atuar na parte inferior do êmbolo levando-o para cima, a haste será também arrastada e a válvula de emergência será aberta. Girando-se o volante de modo a atarraxar a haste da válvula no êmbolo, a válvula de emergência OSTENSIVO - 4-22 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 será fechada sem que o êmbolo se mova. A posição do volante pode ser ajustada de modo que a válvula de emergência se abra na quantidade desejada para que a turbina entre em funcionamento suavemente. Dessa maneira, verifica-se que, a menos que exista pressão de óleo atuando no êmbolo, a válvula de emergência não poderá abrir para admitir vapor para as válvulas de controle dos expansores, na ocasião da partida da turbina. Fig. 4-13 OSTENSIVO - 4-23 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 44466664444442222228888886666 Apoio da válvula piloto Fig. 4-14 Fig. 4-15 OSTENSIVO - 4-24 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Fig. 4-16 OSTENSIVO - 4-25 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 OSTENSIVO - 4-26 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 CAPITULO 5 CONDUÇÃO E MANUTENÇÃO DAS TURBINAS A VAPOR 5.1 - TIPOS DE TURBINAS AUXILIARES As instalações de turbinas auxiliares a vapor a bordo dos navios da Marinha variam tanto que as instruções de funcionamento detalhadas para cada tipo não podem ser tratadas nesta publicação, assim, somente serão dados os princípios gerais. Os fabricantes dos equipamentos auxiliares publicam folhetos de instruções individuais. Estas instruções devem ser estudadas em conjunto com as instruções contidas neste capítulo, a fim de se conseguir a máxima eficiência no funcionamento dessas unidades. Ao inspecionar ou reparar as turbinas auxiliares, devem ser consultados o Manual de Instruções do fabricante e os planos detalhados. As recomendações do fabricante com relação às folgas, métodos de montagem e ajustagem das peças deverão ser seguidas tanto quanto possível. As informações dadas neste capítulo deverão ser seguidas na ausência ou deficiências de dados do fabricante da turbina. Se existir algum conflito entre as instruções apresentadas neste capítulo e as instruções do fabricante, a DEN deverá ser consultada. 5.1.1 - Classificação das turbinas auxiliares Em geral, as turbinas auxiliares no serviço naval são classificadas como se segue: - velocidade: constante ou variável. - condições da descarga: condensantes ou não condensantes. - posição: eixo horizontal, vertical ou inclinado. - tipo: impulsão ou reação, ou uma combinação de impulsão e reação. - direção do fluxo de vapor: axial, radial, tangencial helicoidal ou de reentrada. - estágios: simples ou múltiplos. - acionamento: direto ou por engrenagem redutora. - serviço: baseado no utilizador. - classificação quanto à capacidade de potência fornecida e velocidades limites. As turbinas auxiliares, outras que não as turbinas acionadoras de geradores, são normalmente de fluxo axial, radial ou tangencial helicoidal, de simples estágio, do tipo de impulsão e trabalham descarregando contra uma pressão de aproximadamente 15 psig, dependendo da pressão da rede de descarga das auxiliares. As turbinas que acionam geradores elétricos, comumente, são de OSTENSIVO - 5-1 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 impulsão, de fluxo OSTENSIVO - 5-2 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 axial, múltiplos estágios, do tipo Rateau ou combinada de ligação indireta. 5.1.2 - Precauções para a partida de turbinas auxiliares Quando uma turbina é colocada em funcionamento, inicialmente ela fica sujeita à uma expansão variável devida à mudança das condições de carga e as consequentes alterações na pressão interna e na temperatura. A estrutura da fundação também fica sujeita a uma adaptação, exigindo tempo para se acomodar às condições de funcionamento. Portanto, deve ser gasto um período razoável de tempo no aquecimento da turbina, levando-a, gradativamente, à velocidade de regime e a aplicação da sua carga. Não se especifica aqui nenhum tempo definido para executar essas operações, pois isso depende de cada máquina. Se forem cuidadosamente observadas as instruções do fabricante e esses dados obter-se-á sucesso no funcionamento. As providências para a partida de turbinas auxiliares a vapor, não condensantes, são as seguintes: 1. Assegurar-se de que a turbina esteja isenta de qualquer matéria estranha tal como ferramentas, coberturas etc. Assegurar-se de que todas as peças que trabalham estejam limpas e lubrificadas. Testar manualmente a válvula de escape e outros dispositivos de segurança, se for possível. 2. Verificar o nível do óleo no reservatório. O nível deverá estar, aproximadamente, na marca máxima do indicador, levando em conta a queda de nível devido ao enchimento do sistema pelo óleo quando se dá partida na bomba de óleo. 3. Girar a unidade manualmente, quando for possível, usando uma chave do tipo “jacaré” ou outros meios adequados. Ela deve girar facilmente sem barulho ou roçamento de qualquer natureza. 4. Se houver uma válvula de interceptação na rede de descarga, assegurar-se de que a válvula esteja aberta antes de tocar nas válvulas de admissão de vapor. Se a válvula de descarga for do tipo de abertura controlada por mola, não deverá ser aberta nesta ocasião para que seja feito o aquecimento inicial. 5. Drenar a carcaça da turbina e o ramal de vapor até a garganta da turbina. Isso deverá ser feito completa e cuidadosamente. O ramal entre a garganta da turbina e a válvula de raiz pode conter água, especialmente se houve válvulas dando passagem. OSTENSIVO - 5-3 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Portanto, essa rede será drenada antes da abertura da válvula raiz. Se o ramal não for equipado com uma drenagem, abrir a garganta da turbina e deixar a água ser drenada para a carcaça da turbina e descarregada para fora delas pelas suas válvulas de drenagens. Estrangular, então, a válvula de raiz até que apareça vapor nas drenagens das turbinas. Uma abertura grande e súbita da válvula de raiz pode resultar em avaria proveniente de martelo hidráulico e pode causar acidentes no pessoal. 6. Fechar a válvula de garganta e abrir a válvula de raiz. 7. Verificar se a válvula da rede de vapor do regulador de pressão da bomba, se existente, está em condições de funcionamento. Verificar se a auxiliar acionada está em condições adequadas. 8. Admitir vapor e girar o rotor. Se a válvula de descarga for uma válvula combinada de descarga e escape, abri-la imediatamente para evitar trepidação da válvula. Se a válvula de descarga é do tipo controlada por mola, não é para ser aberta neste momento. O aquecimento das turbinas auxiliares não deve ser feito abrindo-se a válvula de descarga para admitir vapor de descarga das auxiliares. Verificar o manômetro do óleo e dos indicadores de fluxo para ver se os mancais estão recebendo óleo, ou nos casos de lubrificação por anel em que as capas dos mancais possuem aberturas de inspeção, verificar se os anéis estão girando. Não deve haver nenhum som de roçamento no engaxetamento ou no rotor. Observar o manômetro da descarga; se a pressão da descarga for excessiva, parar a turbina imediatamente e corrigir o defeito antes de tentar nova partida. Se a pressão de descarga for satisfatória, virar a turbina vagarosamente por diversos minutos e, se tudo estiver normal, levar gradativamente a turbina para sua velocidade normal. Durante este período de aquecimento e aceleração, escutar cuidadosamente procurando roçamento, barulho anormal ou vibração. Se for detectado algum roçamento diminuir a velocidade até que desapareça. Se o ruído continuar, pare a unidade imediatamente e comunique ao oficial de máquinas responsável. Não restabelecer o funcionamento enquanto a causa do defeito não estiver sido determinada e corrigida. Também durante o período de aquecimento, verificar se o equipamento acionado está funcionando adequadamente. 9. Fechar as drenagens da turbina. 10. A maioria dos navios possui válvulas de descarga com abertura controlada por OSTENSIVO - 5-4 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 mola nas redes de descarga das turbinas a vapor não condensantes. Estas válvulas podem ser abertas e assentadas na sede manualmente, mas não podem ser positivamente fechadas com a mão, sendo projetadas para abrir automaticamente quando a pressão do vapor na carcaça da turbina exceder de 2 psi, aproximadamente, a pressão na rede de descarga. Quando a turbina atingir a velocidade normal de funcionamento, a válvula de descarga controlada por mola, se existente, deverá ser aberta completamente, de modo manual. Estas válvulas não devem ser confundidas com as válvulas combinadas de descarga e de escape, as quais devem ser abertas de imediato. 11. Se a unidade for equipada com um dispositivo de desarme por excesso de velocidade, o sistema deverá ser operado manualmente depois de atingir a velocidade normal de funcionamento. Verificar se a válvula de desarme fecha. Se o mecanismo de desarme por excesso de velocidade não funcionar corretamente, a turbina não deverá ser usada até que o defeito seja corrigido, exceto em casos de extrema emergência. 12. Tendo experimentado o mecanismo de desarme e verificado que funciona de forma correta, rearmar o trinco e levar a unidade até a velocidade desejada, ajustando adequadamente a válvula de garganta ou regulador. Fazer uma experiência completa da turbina, sob condições de carga, antes de deixá-la operando, dando uma atenção especial à lubrificação e à ação do regulador de velocidade. 5.1.3 - Funcionamento das turbinas auxiliares Observações durante o funcionamento de uma turbina auxiliar: 1. Nos navios mais modernos são instalados resfriadores de óleo externos. Nessas unidades deve ser observada a temperatura do óleo que sai dos mancais. O resfriador de óleo deve ser contornando, se possível, até que a temperatura da descarga do óleo chegue a 100ºF (38°C). Depois disso, a temperatura do óleo deverá ser controlada pela regulagem do fluxo da água de resfriamento. 2. Observar o nível de óleo no reservatório para assegurar-se de que ele não tenha caído abaixo do nível normal, especialmente ao dar a primeira partida após o enchimento. Diariamente adicionar óleo nos copos de lubrificação do regulador e nas conexões entre as alavancas de mecanismo do regulador. OSTENSIVO - 5-5 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 3. Verificar a temperatura do óleo. Normalmente, ela deverá estar próxima de 150º F (66ºC) ao deixar os mancais. Em nenhuma circunstância deve-se permitir que a temperatura máxima do óleo exceda os 180º F (82ºC). O aumento máximo permissível da temperatura do óleo, ao passar por um mancal, é de 50ºF (28ºC). Devem ser evitadas as baixas temperaturas sob condições normais de funcionamento, pois a alta velocidade da água de resfriamento através o resfriador e as redes causará erosão, reduzindo, assim, a vida deste equipamento. 4. Nas turbinas auxiliares, é pratica corrente o uso de somente uma válvula parcializadora (válvula de controle dos expansores) comandada manualmente. Isto, é para permitir que a turbina seja conduzida com a máxima carga em condições de baixa pressão do vapor ou elevada contrapressão de descarga, ou para permitir que seja conduzida em sobrecarga com o vapor em condições normais. No entanto, muitas das antigas turbinas auxiliares são equipadas com várias válvulas parcializadoras, comandadas manualmente, as quais podem ser abertas ou fechadas de acordo com o que exigirem as condições de carga e do vapor. Quando um expansor é colocado em uso, deve ser aberto completamente a fim de evitar erosão proveniente da alta velocidade do vapor, o que resulta em ineficiência e arranhões nos expansores e válvulas. Por exemplo, é muito mais econômico trabalhar com um expansor completamente aberto do que com dois parcialmente abertos. Além do mais, para obter-se a máxima economia, a turbina deverá funcionar com o menor número de expansores que forneça a potência desejada, estando a válvula de garganta, tanto quanto possível, completamente aberta. Nas turbinas com várias válvulas parcializadoras, comandadas manualmente, as pequenas variações da potência devem ser feitas pela garganta, mas as grandes variações devem ser feitas colocando-se ou retirando-se expansores em uso, e conduzindo sempre, tanto quanto possível, o cofre com a pressão total do vapor. Nota: As turbinas dos ventiladores de tiragem forçada do tipo de hélice da Westinghouse, equipadas com mecanismo de comando a distância das válvulas parcializadoras projetados para estrangular as mesmas, deverão ser seguidos os manuais de instrução do fabricante. 1. Verificar se há vazamentos de óleo e água, e corrigir. O exterior da turbina deverá OSTENSIVO - 5-6 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 ser mantido isento de sujeira, poeira, óleo e água. 2. Se houver um filtro de lâminas metálicas instalado (Cuno ou de tipo similar) na rede de óleo, o punho de limpeza do filtro deverá ser girado pelo menos uma vez por quarto. 3. Quando estiver com uma turbina auxiliar em funcionamento, mas ainda sem carga, tomar grande cuidado para garantir que a unidade esteja funcionando numa velocidade suficiente para fornecer a lubrificação para todos os mancais. Isso é particularmente importante nas unidades verticais onde já ocorreram numerosas avarias nos mancais superiores devido à falta de lubrificação durante o funcionamento sem carga, em virtude da baixa velocidade empregada. 5.1.4 - Parada das turbinas auxiliares As providências para parada de uma turbina auxiliar são as seguintes: 1. Reduzir a carga. 2. Fechar todas as parcializadoras do comando manual. 3. Atuar no desarme por excesso de velocidade parando a turbina. 4. Fechar a válvula de garganta e a de descarga. 5. Fechar as válvulas da água de resfriamento do óleo lubrificante. 6. Abrir as válvulas de drenagem. 7. Depois que todo o condensado tiver sido drenado e que a carcaça da turbina tenha esfriado até a temperatura da praça de máquinas, fechar as válvulas de drenagem. 8. Quando a turbina for parada, mesmo que por pouco tempo, tomar precauções contra vazamento de vapor para o interior da carcaça da turbina, a fim de evitar a corrosão das partes internas. 5.1.5 - Precauções durante o funcionamento Durante o funcionamento de uma turbina devem ser tomadas as seguintes providências: 1. Verificar se a água está circulando o resfriador de óleo. 2. Quando a unidade estiver funcionando adequadamente, colocar o gerador em carga de acordo com as instruções do fabricante. No caso de uma máquina de corrente alternada, será necessário sincronizar o gerador por meio do dispositivo OSTENSIVO - 5-7 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 que comanda a velocidade da turbina. OSTENSIVO - 5-8 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 3. Verificar se a bomba de óleo está fornecendo um amplo suprimento de óleo para os mancais e para o cilindro hidráulico do regulador de velocidade. O nível de óleo deve ser mantido entre os limites do indicador de nível. 4. Determinar a temperatura dos mancais a intervalos regulares. Uma boa temperatura de funcionamento de retorno de óleo é de 150ºF (66ºC). Sob nenhuma hipótese, a temperatura máxima poderá exceder de 180ºF (82ºC). O aumento máximo permissível da temperatura do óleo ao passar por um mancal é de 50ºF (28ºC). Deverá ser mantido um registro das pressões e temperatura do óleo nos mancais. 5. Deverá ser registrada a posição axial do rotor da turbina a quente. Ao comparar as leituras para determinar o desgaste do mancal de escora, assegurar-se de que está comparando leituras obtidas sob as mesmas condições de funcionamento. 6. Ajustar as válvulas das redes de vapor de selagem, de acordo com as necessidades. Deverá ser suficiente uma pressão entre ½ e 2 psi para a manutenção do vácuo adequado no condensador. 7. Inspecionar todas as válvulas de suprimento de óleo lubrificante, indicadores de fluxo e o sistema completo de lubrificação, assegurando-se de que todas as peças estejam trabalhando adequadamente. 8. Verificar o vácuo para ver se o condensador está trabalhando adequadamente. 9. Verificar se há vazamento de vapor, água ou óleo. 10. Verificar se o funcionamento da turbina é suave, sem ruídos anormais. 11. Verificar se a turbina está funcionando corretamente, de acordo com as condições de projeto, fazendo as leituras dos manômetros de vapor e de óleo lubrificante. 12. Verificar se a circulação do óleo e de água pelo resfriador está sendo feita corretamente. 13. Uma vez por quarto, quando as condições de carga o permitirem, fechar parcialmente a válvula de garganta para assegurar-se de que a sua haste se movimenta livremente através de seu engaxetamento. 14. Exceto em extrema emergência, não manter a turbina em funcionamento se não tiver certeza que seus dispositivos de segurança estão em condições de atuar. 15. Periodicamente, a critério do Chefe de Máquinas, deverá ser feita uma inspeção visual do contato dos dentes do pinhão e da engrenagem, complementada por uma OSTENSIVO - 5-9 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 inspeção dos esguichos para borrifo do óleo. Algumas vezes, existe uma tampa de inspeção localizada acima do ponto de engrazamento dos dentes para essa finalidade. 16. As cestas do filtro de óleo em uso devem ser inspecionadas uma vez por quarto, e mais frequentemente nas instalações novas. Devem ser limpas periodicamente transferindo-se o fluxo de óleo para outra cesta. Se houver partículas de aço presas nos ímãs, inspecionar as engrenagens quanto a desgaste ou falta de lubrificação. Se forem encontradas partículas de metal patente na tela da cesta, inspecionar os mancais. 17. O óleo deverá ser renovado cerca de uma vez por semana, fazendo-se a sua decantação, aquecendo-se no tanque de sedimentação e passando pelo purificador antes de retornar para o reservatório de O.L. 5.1.6 - Proteção contra pressão excessiva na descarga Para proteção da carcaça contra pressão excessiva na descarga, são instalados diferentes dispositivos nas diversas turbinas. Estes dispositivos de proteção incluem válvulas sentinelas, válvulas de escape, válvulas de descarga controladas por mola, interloques entre as válvulas de admissão e desarmes por contrapressão na descarga. Nas turbinas não condensantes, equipadas com válvulas de escape na carcaça, essa válvula deverá ser ajustada pára abrir com 2 a 5 psi acima da ajustagem da válvula de escape para a atmosfera da rede de descarga das auxiliares. As válvulas de descarga controladas por mola e as válvulas combinadas de descarga de escape, instaladas nas turbinas não condensantes, devem ser ajustadas para abrir com 2 psi acima da pressão normal de projeto da rede de descarga das auxiliares. Nos turbo-geradores, a válvula de escape deve ser ajustada com 10 psig e o desarme por contrapressão com 5 psig. Todas as turbinas não condensantes atualmente em uso devem ter: 1. Válvulas combinadas de descarga e de escape. 2. Válvulas de escape com diâmetros no mínimo ½ polegada maiores que o diâmetro da admissão de vapor. 3. Válvulas de descarga controladas por mola, que podem ser mantidas abertas, mas que não podem ser positivamente fechadas manualmente. Todas as turbinas condensantes atualmente em uso devem ter: 1. Válvula de escape suficientemente grande para evitar que a pressão no OSTENSIVO - 5-10 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 condensador exceda de 30 psig, estando a garganta aberta. 2. Desarme por contrapressão. 3. As pequenas válvulas de escape das turbinas são instaladas para funcionar como válvulas sentinelas para avisar algum aumento indevido na pressão de descarga. Elas não são projetadas para aliviar completamente as pressões excessivas nas turbinas. Assim, quando uma válvula sentinelas abre deverá ser imediatamente investigada a causa do aumento da pressão. Se for necessário, parar a turbina. 4. As válvulas de escape, algumas vezes, são equipadas com uma cobertura para permitir conduzir o vapor para fora da Bravo através de uma rede caso a válvula abra. A rede que conduz o vapor descarregado por essa válvula não deve ser bujonada e nem deve ser instalada qualquer válvula nessa rede. 5. Nos casos em que forem instaladas válvulas de interceptação na rede de descarga da turbina, e não houver válvula de escape total na carcaça ou na rede de descarga entre a turbina e a primeira válvula de interceptação, o volante da válvula de garganta deverá ser marcado, de preferência, instalando-se um disco vermelho de aviso, por baixo do volante da válvula, dizendo, “não abrir enquanto a válvula de descarga estiver fechada” e, semelhantemente, o volante da válvula de descarga deverá ser marcado com: “não fechar enquanto a válvula de garganta estiver aberta”. 5.1.7 - Ralos de vapor, desarmes e alarmes de baixa pressão de óleo Além dos dispositivos de segurança já tratados, são instalados nas turbinas outros acessórios de segurança, incluindo ralos de vapor, chaves de alarme de baixa pressão e desarmes de baixa pressão de óleo. Há um ralo de vapor localizado na rede de vapor antes da válvula do regulador, para impedir a entrada de matéria estranha na turbina. O ralo tem a forma de uma cesta e é feito de tela metálica ou de aço resistente perfurado à corrosão. O ralo de vapor deverá ser examinado e limpo trimestralmente, ou mais frequentemente se tiver sido feito uma viagem extensa ou se houver sido encontrada sujeira ou incrustação na última limpeza. A chave de alarme de baixa pressão de óleo é um equipamento instalado nos turbo- geradores, no sistema de óleo lubrificante, que completa um circuito elétrico para um alarme sonoro no caso da pressão de óleo cair abaixo do limite mínimo para o funcionamento seguro. OSTENSIVO - 5-11 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 Deverão ser consultados os planos ou o manual de instruções do fabricante quanto à ajustagem da chave de alarme de baixa pressão de óleo ou do desarme por baixa pressão de óleo de cada turbina em particular. Estes dispositivos, comumente, são ajustados para operar com cerca de 4 psi. Quando forem instalados ambos dispositivos, o alarme é ajustado 2 a 3 psi acima do desarme. Quando um desarme por baixa pressão de óleo ou uma chave de alarme funcionar, deverá ser imediatamente localizado e corrigido o defeito. 5.2 – MANUTENÇÃO E PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA COM AS TURBINAS AUXILIARES 1. Gire a turbina, a mão, diariamente ou antes de admitir vapor na carcaça. 2. Não imobilizar um desarme por excesso de velocidade, ou um regulador limitador de velocidade, nem tome outras providências que os tornem inoperantes. 3. Manter a válvula de escape da carcaça permanentemente ajustada na pressão correta e em condições de funcionar. Testar trimestralmente com vapor, fechando gradativamente a válvula de descarga, se existente, até que a válvula de escape abra. Durante este teste, deve ser mantida uma atenção cuidadosa no manômetro da descarga. 4. Manter permanentemente o reservatório de óleo a nível com óleo limpo. 5. Antes de dar partida na turbina, inspecioná-la para ver se ela está livre de matéria estranha, especialmente se a unidade não funcionou durante um longo período. 6. Manter sempre a unidade adequadamente balanceada. 7. Evitar o martelo d’água, drenando adequadamente as redes e abrindo as válvulas lentamente. 8. Antes de colocar a turbina em carga, testar o desarme por excesso de velocidade, se instalado. 9. Testar o regulador limitador de velocidade, com vapor, pelo menos trimestralmente. 10. Evitar a passagem de vapor por uma turbina estando o rotor parado. 11. Evitar a entrada de ar pelo engaxetamento da turbina do gerador estando o rotor parado. 12. Manter o mecanismo de comando do regulador de velocidade e as hastes das válvulas reguladoras limpas e isentas de corrosão. Conservar o isolamento térmico da carcaça, afastando das hastes de comando das válvulas parcializadoras. 13. Manter a pressão de óleo nos mancais no valor correto. OSTENSIVO - 5-12 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 14. Manter o ralo de óleo limpo. 15. Manter o resfriador de óleo limpo. 16. Numerosos turbo-geradores foram avariados no passado, devido ao arrastamento de porções de água pelo vapor ao dar partida nos geradores, em emergência, antes que as redes de vapor pudessem ter sido adequadamente drenadas. Tais avarias podem ser evitadas se for escolhido, com antecedência, um gerador de reserva e a rede desta unidade for mantida aquecida e drenada durante os períodos que possam exigir a rápida entrada em funcionamento dos geradores de reserva. 5.2.1 – Rotina de testes e inspeções nas turbinas auxiliares a) semanalmente 1. Operar as turbinas com vapor disponível ou girar manualmente as turbinas paradas, circulando o óleo pela bomba auxiliar ou manual. 2. Lubrificar o mecanismo de desarme, válvula reguladora etc., conforme o caso. 3. Verificar o óleo lubrificante quanto à água e suas condições, pela retirada de amostras. 4. Operar manualmente as válvulas de escape. 5. Testar o mecanismo de desarme por excesso de velocidade ou os reguladores limitadores da velocidade, conforme for o caso. (Isso deverá ser feito cada vez que a turbina for colocada em funcionamento, depois de ter estado parada). b) Trimestralmente 1. Testar as válvulas de escape com vapor. (Isto só se aplica às máquinas que possuam válvulas de interceptação na descarga). 2. Verificar a posição do rotor da turbina. c) Anualmente 1. Examinar o interior da turbina através das portas de inspeção, se existentes. 2. Verificar se há parafusos soltos ou quebrados e inspecionar o exterior da turbina quanto à corrosão. 3. Limpar os ralos de vapor, se instalados. 4. Verificar as condições e as folgas dos mancais de escora e de sustentação onde for acessível. d) Ciclo de revisão OSTENSIVO - 5-13 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 1. Verificar o engaxetamento quanto à desgaste. OSTENSIVO - 5-14 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 2. Examinar os mancais de rolamento quando instalados. Verificar as condições e folgas de todos os mancais de escora e de sustentação. 3. Testar as válvulas de escape com vapor. (Nas máquinas que não possuam válvula de interceptação na descarga). Nota: - Estes testes e inspeções constituem o mínimo necessário para dar garantia adequada de funcionamento seguro e de confiança do equipamento. Qualquer indício de funcionamento incorreto indicará a necessidade de um teste para determinar a causa da irregularidade. O programa de testes indicado acima é um mínimo. Devem ser feitos testes adicionais ou com maior frequência, a critério do Chefe de Máquinas. 5.3 - FUNCIONAMENTO DAS TURBINAS PRINCIPAIS Considerações gerais O perfeito funcionamento de uma turbina depende sobretudo dos cuidados e da atenção dispensados à mesma. Para isso, devem ser feitas, periodicamente, inspeções e provas sistemáticas. Quando não receberem vapor, as turbinas propulsoras devem ser movimentadas diariamente com a catraca, pelo menos uma rotação e um quarto, com o sistema de lubrificação em funcionamento. Deve-se tomar cuidado para que elas não permaneçam na mesma posição durante 2 (dois) dias consecutivos. Essa movimentação deve ser registrada no livro de quarto. O interior das turbinas deve ser inspecionado trimestralmente, ou com maior frequência se for julgado necessário, através das portas de visita, bem como sanadas, se possível, todas as outras irregularidades observadas nos lugares acessíveis dos rotores e estatores. Se houver tempo, esta inspeção deve ser feita também depois de uma longa corrida ou depois de vários cruzeiros. Quando as turbinas propulsoras são dotadas de lubrificação forçada e não estão em uso, deve-se fazer circular diariamente através de todo o sistema, óleo isento de impurezas, durante 15 minutos, girando o rotor através da catraca. Durante e depois do aquecimento, as turbinas não devem ser mantidas sob vácuo a menos que os seus engaxetamentos estejam selados. A penetração de ar no interior das OSTENSIVO - 5-15 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 turbinas, principalmente se estiverem paradas, poderá provocar o empeno dos seus rotores. Caso aconteça o empeno de um rotor, deve-se elevar a pressão de selagem a cerca de 2 (duas) libras e fechar as drenagens para o condensador durante uns 30 minutos. As condições para um perfeito funcionamento de um mancal escora, são as seguintes: - as superfícies de apoio revestidas de metal antifricção devem ser exatamente paralelas às faces de calor de escora e suas superfícies de atrito devem ser perfeitamente lisas; - a lubrificação deve ser feita em quantidade suficiente e com óleo adequado; - os canais e orifícios para óleo devem ser mantidos limpos; - todas as porcas, parafusos e pinos devem ser periodicamente inspecionados para se ter certeza de que todas as peças do mancal conservam-se corretamente montadas. a) Inspeções que devem ser feitas em viagem Quando fazer Parte da instalação Finalidade a) Com intervalos a) Mancais a) Pesquisar sinais de muito curtos aquecimento durante cada quarto b) Fluxo de óleo através b) Verificar o fluxo de b) Idem dos indicadores visuais óleo c) Indicadores de folgas c) Verificar a folga axial c) Idem axiais d) Verificar as pressões d) Todos os manômetros d) Idem e) Verificar a folga. – e) Folga do (caso exista) e) Uma vez por quarto engaxetamento em labirinto do aro f) Ouvir, para pesquisar compensador defeitos ou danos f) Idem f) Mancais de escora e de nos mancais sustentação OSTENSIVO - 5-16 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 b) Inspeções que devem ser feitas com o navio fundeado. Quando fazer Parte da instalação Finalidade a) Diariamente a) Virar as turbinas 1 a) Evitar que fiquem volta e ¼ na catraca com dificuldade de movimentação b) Idem b) Circular óleo lubrifi- b) Evitar acúmulo de cante no sistema sedimentos, lubrificar os mancais durante o funcionamento da c) Idem c) Virar a bomba de catraca drenagem do estator c) Esgotar o estator. d) Idem d) Drenar o tanque de (caso exista) serviço do óleo d) Evitar mistura de e) Semanalmente e) Válvulas, torneiras óleo com água juntas, descarga e e) Verificar a estan- rede de drenagem queidade f) Semanalmente f) Manobrar e lubrificar as válvulas de f) Evitar que fiquem g) Semanalmente garganta emperradas g) Manobrar e lubrificar g) Evitar que fiquem se possível todas as com dificuldade de h) Trimestralmente válvulas não usadas movimento h) Inspeção do conduto h) Pesquisar corrosões de descarga e ou defeitos estágios avançados da turbina de B.P. através suas portas de visita i) Trimestralmente i) Inspecionar com i) Verificar o estado de martelo os parafusos OSTENSIVO - 5-17 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 de fixação das fixação das turbinas turbinas, calços e estais j) j) Limpar os filtros de Trimestralmente vapor j) Certificar-se do k) Retirar as portas de estado geral dos k) Trimestralmente visita da turbina mesmos. k) Verificar o estado do empalhamento l) Segmentos dos e l) mancais existência de Trimestralmente de escora, folga e estado corrosão m) Mancais de sustenta- l) Assegurar a posição m) Trimestralmente ção, verificar a folga, correta do rotor superfície e moente m) Verificar as folgas n) Aferir manômetro para ver se estão n) Trimestralmente corretas o) Engachetamento. n) Assegurar o) Anualmente Verificar o desgaste indicações corretas p) Folga dos engaxeta- o) Assegurar uma p) Idem (a frio) mentos em labirintos vedagem eficiente q) Idem p) Verificar a folga axial q) Idem (a quente) q) Idem 5.3.1 - Acidentes na condução de turbinas principais a) Ruídos anormais e vibração das turbinas Se durante o funcionamento das turbinas elas começarem a vibrar repentinamente e de modo anormal, as causas prováveis são as seguintes: - arrastamento nas caldeiras - irregularidades nos mancais OSTENSIVO - 5-18 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 - pás de hélice partidas ou empenadas b) Arrastamento nas caldeiras No caso de arrastamento deve-se reduzir a velocidade das turbinas, abrir as drenagens e regularizar a condução das caldeiras, principalmente no que diz respeito ao seu nível. A água no interior da turbina, além da vibração, produz um ronco. c) Irregularidades nos mancais No caso de irregularidades nos mancais, exceto em caso de emergência, a turbina deverá se parada pois suas folgas são mínimas e a vibração fará suas partes móveis atritarem nas fixas, avariando-as. Quando isto acontece, além da vibração, ouve- se um som metálico característico e a turbina só deverá funcionar depois de verificada e removida a causa. d) Pás de hélice partidas ou empenadas No caso das pás partirem ou empenarem, exceto também se for caso de emergência, a turbina deverá ser parada. A vibração mais grave que não só a turbina mas todo o navio pode sentir, é a produzida pela pá partida. Se isso fosse frequente, todo o pessoal estaria habilitado a identificá-la, visto a sua violência. Como no caso dos mancais, esta vibração poderá produzir as mesmas avarias, além da dos próprios mancais que, em consequência, produzirão as que lhe são atribuídas. e) Falta de óleo lubrificante Se em qualquer instante, estando a turbina em funcionamento, for notada a falta de óleo no sistema de lubrificação, ou por observação visual ou por auxilio de alarme, luz visores ou campainhas, pare a turbina imediatamente e tome as providências necessárias para poder restabelecer o funcionamento. As causas mais comuns da falta de suprimento de óleo são as seguintes: - nível baixo no tanque de serviço - vazamento em canalização - filtro sujo - diminuição de velocidade da bomba de lubrificação - fechamento de válvulas devido a vibração Se os mancais tiverem um aquecimento muito elevado, não pare a turbina OSTENSIVO - 5-19 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 instantaneamente e sim, reduza a velocidade gradativamente, deixando-a funcionar devagar até que a temperatura seja reduzida, a fim de evitar a aderência do mancal ao moente. f) Queda de vácuo A queda de vácuo no condensador é um dos acidentes mais frequentes em uma instalação a vapor. Entretanto, a maioria das causas é facilmente determinada e corrigida. As causas mais comuns da queda de vácuo são as seguintes: - falta de selagem dos engaxetamentos, principalmente quando há variação de velocidade; - aquecimento do condensador devido à deficiência de circulação; e - deficiência dos ejetores. g) Válvula de garganta encravada na posição aberta Se durante os ajustes de velocidade em viagem normal for observado que a válvula de garganta encravou, fecha-se a válvula de topo e comunica-se imediatamente ao Oficial de Serviço no convés. Se encravar numa hora de manobra, o procedimento dependerá de muitos fatores, os quais poderão obrigar a se usar a válvula de garganta de marcha oposta a fim de evitar um acidente muito maior com o navio. O uso da válvula de garganta de marcha oposta a que encravou, dependerá da abertura em que a mesma encravou e do número de caldeiras em atividade. 5.4 – MANUTENÇÃO DAS TURBINAS PRINCIPAIS E ENGRENAGENS. Este assunto, conhecido por todo o pessoal de máquinas, é tão complexo que raramente o encontramos em livros referentes a turbinas, salvo quando se dá este nome à rotina de preparar uma instalação para entrar em funcionamento. A condução envolve vários assuntos, não somente práticos como teóricos, daí a necessidade de uma continuidade de ação que se inicia no Chefe de Máquinas e termina no MN mais moderno. Entretanto, o elo mais importante é o representado pelo Condutor-MA; vejamos o por quê. OSTENSIVO - 5-20 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 O Condutor é o responsável pela transformação da teoria em prática, visto ser ele quem transmite ao pessoal que executa as ordens originadas do Chefe de Máquinas, logo, deverá possuir os conhecimentos necessários para que possa entender as ordens recebidas e transmiti-las convenientemente aos seus subordinados, em linguagem simples, clara e precisa. O Condutor é, também, o responsável pela medida das folgas de precisão, reparos das partes mais importantes e, além de tudo, o líder da praça de máquinas. É ele o primeiro homem a ser procurado em todos os casos de dúvidas e avarias do material, não podendo e não devendo titubear quando consultado pois, do contrário, não haverá “Condução de Máquinas” e sim, funcionamento individual das partes que constituem a instalação o que, em pouco, forçará o navio a parar. O Chefe de Máquinas e os Oficiais de Máquinas podem trabalhar várias horas elaborando procedimentos planos para uma condução econômica, observando todos os planos e dados do construtor, mas se o Condutor não corresponder às expectativas, não haverá economia; ao contrário, há casos de maior consumo. Finalmente, a condução eficiente de um navio não depende de um só homem e sim de toda a equipe que estiver em ação. É preciso que todas as máquinas estejam bem guar- necidas, com homens bem instruídos, honestos e que haja coordenação centralizada pelo Condutor (Chefe do Quarto). Convém recordar que os Oficiais têm uma função definida e bem diferente na condução em relação aos Condutores; enquanto os primeiros tratam da escrituração e ligação do Departamento de Máquina com o Comando e órgãos exter-nos ao navio, os segundos tem a ver com a assistência técnica, a prática real e a execução, desde a direção dos homens até a realização de tarefas que lhes são atribuídas. O referido acima é, pois, a primeira e talvez a mais importante parte na condução de tur- binas; sem ela não haverá condução. As próprias instruções dos fabricantes não podem ser estudadas isoladamente e sim em conjunto, para que se possa ter uma ideia do todo, e o homem mais indicado para isso sempre é o Condutor, pois só ele, devido à sua prática, pode visualizar o funcionamento da instalação, dos mínimos detalhes de uma válvula às suas consequências. A segunda parte é realmente limitada ao que se encontra entre as anteparas da praça de máquinas: o aquecimento das máquinas para suspender ou o preparativo para pôr as má-quinas em funcionamento. OSTENSIVO - 5-21 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 5.4.1 - Pontos que influem no rendimento de uma instalação Rendimento é o nome que designa o aproveitamento da energia liberada pela combustão (reação química) do combustível existente a bordo. Assim o definimos porque promovemos a combustão na caldeira e dela só aproveitamos uma pequena parte da energia resultante para transformar em trabalho, enquanto a maior parte é perdida de maneira diversa. Para que possamos raciocinar, vamos classificar estas perdas da seguinte maneira: perdas mecânicas, perdas por irradiação, e perdas inevitáveis. As perdas mecânicas são as provocadas pelo atrito do moente no mancal, pelo atrito do vapor nas palhetas, pela energia necessária ao movimento dos aparelhos de controle da turbina e pelos estrangulamentos dos acidentes existentes nas redes. As perdas por irradiação são as existentes através dos isolamentos térmicos, por melhor que seja a sua condição, e condutibilidade dos metais que compõem a instalação. Perdas inevitáveis são as consideradas nos cálculos de construção e necessárias à realização dos fenômenos da combustão - perdas pelos gazes através da chaminé e condensação através do condensador pela água de circulação. Entretanto, além destas perdas, existem outras a bordo que, no entanto, não costumam ser consideradas como as que dependem unicamente do pessoal que conduz a instalação e afetam o rendimento da mesma, como por exemplo: isolamento térmico imperfeito, vazamento constante por juntas e engaxetamentos, água de alimentação com a sua temperatura abaixo da padrão, pressão de vapor de regime, vácuo insuficiente, rede de retorno de drenagens funcionando mal, e válvulas de drenagens dos estatores vazando. Todos sabemos que quanto menor for a quantidade de combustível consumido em uma instalação, tanto maior será o seu rendimento e, por esse princípio, se OSTENSIVO - 5-22 - ORIGINAL OSTENSIVO CIAA-118/016 conseguirmos atacar estes pontos em uma instalação veremos que a nossa instalação será conduzida economicamente e o seu rendimento será máximo. a) Isolamento térmico imperfeito Quando uma instalação não possui um isolamento térmico perfeito, além da praça tornar-se insuportável, o vapor baixará o seu título devido à irradiação do calor para atmosfera através da rede descoberta. b) Vazamentos por juntas e engaxetamentos Geralmente é fácil encontrar-se a bordo juntas que “choram” constantemente ou mesmo aquele clássico “mosquito” ou, outra vezes, engaxetamentos que são vedadeiras cachoeiras. Isto deve ser evitado e sanado, não só para o bem estar de quem conduz como para a própria máquina. c) Água de alimentação com a temperatura abaixo da padrão Devido muitas vezes a defeito ou mau funcionamento dos purgadores o