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Questões de Concurso sobre Turbinas termomecânicas (elementos, características e classificação)
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Uma turbina a vapor apresenta uma série de vantagens, exceto:
A
possuir alta velocidade de rotação.
B
ter uma operação suave, sem vibração.
C
não necessitar de lubrificação interna.
D
possuir alta relação potência/tamanho.
E
poder ser feita reversível.
Ano:
2018
Prova:
CESGRANRIO - Petrobras - Engenheiro de Equipamentos Júnior - Área Mecânica - 2018
Turbinas são máquinas presentes em inúmeras aplicações da indústria de petróleo, como nas unidades baseadas no ciclo Rankine e suas derivações, por exemplo.
Dentre os vários tipos de turbina a vapor, observa-se que nas
A
turbinas de ação se utiliza uma ou mais boquilhas para que o vapor passe por um processo isobárico de ganho de velocidade.
B
turbinas de reação, a pressão entre as diretrizes e as pás do rotor é menor que a pressão de saída do mesmo.
C
turbinas de reação, a expansão tem lugar em bocais fixos.
D
turbinas radiais, o vapor se dirige de dentro para fora radialmente, através de canais formados por palhetas fixas dispostas axialmente.
E
grandes turbinas, especialmente na parte de baixa pressão, utilizam-se os escalonamentos de pressão porque permitem alcançar melhor rendimento.
Uma característica importante do ciclo Brayton é a quantidade de trabalho necessário no compressor, comparado ao trabalho da turbina.
O compressor pode necessitar de até, no máximo, x % da potência desenvolvida na turbina, sendo que x corresponde a
A
20%
B
35%
C
60%
D
80%
E
95%
Considere o ciclo termodinâmico de uma máquina frigorífica que opera em regime permanente e sem variações de energia cinética e potencial, cuja carga térmica que o evaporador deve retirar é de 10 kW. O fluido refrigerante entra no compressor adiabático com uma entalpia de 100 kJ/kg e 1 bar de pressão, e é comprimido a uma pressão de 10 bar e uma entalpia correspondente de 120 kJ/kg. O fluido é então condensado à pressão constante até o estado de líquido saturado, em que a entalpia específica cai para 50 kJ/kg. Após o condensador, o fluido passa por uma válvula de expansão isentálpica, que faz a pressão cair para a pressão do evaporador. Com base nessas informações, o coeficiente de performance do sistema frigorífico (β) é:
A
1,5.
B
2,5.
C
3,5.
D
4,0.
E
4,5.
O esquema abaixo representa que tipo de turbina?
A
Turbina a vapor por condensação - extração.
B
Turbina a vapor por condensação somente para produção de eletricidade.
C
Turbina a vapor de pressão.
D
Turbina a vapor de contrapressão.
O ciclo ideal usado para modelar a turbina a gás é o ciclo Brayton. A turbina a gás pode operar em um ciclo aberto ou em um ciclo fechado.
Uma diferença entre o ciclo aberto e o fechado é que nesse último, há a presença de um componente adicional, ou seja, de um(a)
A
compressor
B
trocador de calor
C
bomba
D
turbina
E
válvula de expansão
O componente fixo de uma turbina a vapor, cuja função é
transformar a energia potencial térmica do vapor em energia
cinética através dos distribuidores, é
A
o estator.
B
o rotor.
C
o expansor.
D
a palheta.
E
o diafragma.
Turbinas a vapor são máquinas motrizes amplamente utilizadas em ciclos de potência, sendo parte presente nos ciclos Rankine.
Em relação às turbinas a vapor, considere as afirmativas a seguir:
I - Em turbinas de reação, a pressão de vapor na entrada dos canais formados pelas palhetas é menor ou igual à pressão na saída.
II - Nas turbinas de ação, o vapor é parcialmente expandido em uma ou mais boquilhas fi xas, antes de atingir as pás do rotor.
III - O expansor é um órgão essencial, pois é onde a energia de pressão do vapor se transforma em energia cinética.
É correto o que se afirma APENAS em:
A
I
B
II
C
III
D
I e II
E
II e III
Turbinas a vapor são equipamentos acionadores cuja função é transformar a energia térmica em energia mecânica.
Sobre os estágios de funcionamento desses tipos de turbinas, é correto afirmar que:
A
o estágio Curtis corresponde ao estágio de pressão em turbinas de ação;
B
o estágio Rateau corresponde ao estágio de velocidade em turbinas de reação;
C
turbinas de estágio único são turbinas de ação;
D
não é vantajoso, no projeto de uma turbina, que o vapor sofra uma grande queda de entalpia logo no primeiro estágio de funcionamento;
E
o estágio Parsons corresponde ao estágio de velocidade em turbinas de ação.
Ano:
2016
Com relação às pás do rotor, as turbinas de hélice e as turbinas Kaplan são máquinas axiais que habitualmente possuem pás
A
fixas.
B
ajustáveis.
C
fixas e ajustáveis, respectivamente.
D
ajustáveis e fixas, respectivamente.
E
cuja distância é bem menor do que a apresentada nas turbinas Francis de alta velocidade específica.
Assinale a alternativa CORRETA com relação a geradores de vapor.
A
Caldeiras mistas (aquatubular e elétrica) são utilizadas principalmente quando a demanda de vapor é variável.
B
Quanto mais intensa for a ebulição no interior de uma caldeira, menor será a indicação de água no visor de nível.
C
O controle tipo on-off de alimentação de água em uma caldeira é o mais adequado para situações nas quais a taxa de vaporização deve ser mantida estável.
D
Caldeiras flamotubulares do tipo B devem ter sopradores de fuligem instalados ao longo dos tubos internos.
E
O preaquecimento da água de alimentação permite manter a taxa de ebulição em equilíbrio ao longo da operação de uma caldeira.
Relacione os componentes de uma turbina a vapor com suas respectivas funções.
1. Estator
2. Expansor
3. Rotor
( ) Transforma a energia potencial do vapor em energia cinética por meio dos distribuidores.
( ) Orienta o jato de vapor sobre as palhetas móveis.
( ) Transforma a energia cinética do vapor em trabalho mecânico por meio dos receptores fixos.
Assinale a opção que indica a relação correta, de cima para baixo.
A
1 – 2 – 3
B
1 – 3 – 2
C
2 – 3 – 1
D
2 – 1 – 3
E
3 – 2 – 1
Um engenheiro é solicitado para avaliar a viabilidade de substituição dos chuveiros elétricos de um hospital, por chuveiros que utilizam como fonte de aquecimento o vapor da caldeira do hospital. Sabe-se que existem 150 chuveiros, o consumo médio mensal atual de energia e água devido a esses chuveiros é de 1500 kWh e 1500m³, respectivamente, e a diferença de temperatura necessária no aquecimento é 20°C. Qual é a demanda de calor da caldeira e qual é a economia de energia elétrica obtida em um ano? Considere o consumo de água distribuído igualmente ao longo de 30 dias.
Dados: densidade e calor específico da água de 1000 kg/m³ e , 2 4 kJ/kg °C, respectivamente. Custo da eletricidade: 0,7 R$/kWh.
A
Economia de R$ 12600,00 e consumo de vapor de 175000 kJ/h.
B
Economia de R$ 1050,00 e consumo de vapor de 4200000 kJ/h.
C
Economia de R$ 25714,30 e consumo de vapor de 420000 kJ/h.
D
Economia de R$ 12600,00 e consumo de vapor de 420000 kJ/h.
E
Economia de R$ 25714,30 e consumo de vapor de 175000 kJ/h.
As figuras A e B ilustram esquematicamente um ciclo de geração de potência que usa turbinas a vapor e que mostra as transformações de temperatura (T) e entropia (s) do fluido de trabalho. A respeito desse ciclo, assinale a opção correta.
A
Na figura A a entrada de calor para o ciclo Qentrada corresponde,
na figura B, às áreas abaixo das linhas 6–1 e 2–3.
B
O trabalho líquido do ciclo é dado pela soma do trabalho
gerado nos processos 1–2 e 3–4.
C
O componente identificado por VI, na figura A, é a caldeira do
ciclo.
D
O esquema da figura A ilustra a aplicação de turbinas a vapor
em ciclos Rankyne com extração e regeneração.
E
A turbina é de duplo estágio, em que I representa o estágio de
alta pressão e II representa o de baixa pressão.
Em relação à classificação das turbinas a vapor, assinale a opção
correta.
A
Em uma turbina de vapor vivo, utiliza-se, geralmente, vapor
saturado proveniente de outra máquina térmica, como, por
exemplo, de uma turbina de contrapressão.
B
Turbinas a vapor de contrapressão possuem um condensador
e seu vapor de escape apresenta pressões elevadas superiores
à pressão atmosférica.
C
Quanto ao sentido do escoamento do vapor, as turbinas a vapor
axiais são usadas para maiores capacidades e vazões de vapor
e produzem eficiências mais elevadas que as turbinas radiais.
D
Quanto à forma de atuação do vapor em relação ao rotor, as
turbinas a vapor podem ser de ação, reação ou mistas.
Nas turbinas de ação, a pressão do vapor na entrada do rotor é
maior que na saída.
E
Nas turbinas a vapor de condensador, a pressão de escape do
vapor é igual à pressão atmosférica, ao passo que, nas turbinas
a vapor de escape livre, a pressão de escape é inferior à
pressão atmosférica.
A operação de uma turbina a vapor é composta, em geral, pelas fases de partida, acompanhamento e parada.
As opções a seguir apresentam alguns passos que devem ser observados durante o procedimento de partida, à exceção de uma. Assinale-a.
A
Colocar a turbina em giro rápido empregando o desvio da válvula de admissão.
B
Drenar condensado em todos os pontos durante o aquecimento.
C
Abrir a válvula de exaustão.
D
Na partida, abrir a válvula de admissão e fechar o desvio.
E
Verificar a operação do governador.
Uma caldeira de uma instalação industrial está apresentando baixo rendimento na produção de vapor.
Além disso, tem-se recebido reclamações do departamento de meio-ambiente de que a caldeira está com índice de poluição atmosférica acima do usual, com elevada quantidade de monóxido de carbono.
Com base nos conceitos de combustão, qual das alternativas a seguir apresenta uma possível causa desse conjunto de problemas e uma possível solução?
A
Causa: a válvula de segurança da caldeira está desajustada, liberando a pressão desnecessariamente.
Solução: calibrar a válvula para pressão acima da PMTA.
B
Causa: a alimentação de combustível está obstruída.
Solução: desobstruir tubulação de alimentação de combustível.
C
Causa: a alimentação de ar para a combustão está ineficiente.
Solução: ajustar o insuflador de ar de combustão.
D
Causa: a alimentação de água está ineficiente.
Solução: efetuar limpeza interna na caldeira.
E
Causa: não há alimentação elétrica no painel da caldeira.
Solução: reparar instalação elétrica da caldeira.
Sobre os tipos de turbinas a vapor, analise as afirmativas a seguir.
I. As turbinas de estágio único são obrigatoriamente turbinas de ação, pois utilizam apenas o estágio do tipo Curtis.
II. O estágio Rateau corresponde ao estágio de velocidade em uma turbina de ação.
III. As turbinas de reação possuem estágio do tipo Parsons e compreendem um disco de palhetas móvel e um disco de palhetas estacionário.
Assinale:
A
se somente a afirmativa I estiver correta.
B
se somente a afirmativa II estiver correta.
C
se somente a afirmativa III estiver correta.
D
se somente as afirmativas I e II estiverem corretas.
E
se somente as afirmativas I e III estiverem corretas.
Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:
Quando as caldeiras são construídas de maneira que a água circula por dentro de vários tubos de pequeno diâmetro que estão dispostos na forma de paredes d´água ou de feixes tubulares, estas caldeiras são chamadas de caldeiras:
A
Fornotubulares.
B
Tubotubulares.
C
Flamotubulares.
D
Aquotubulares.
Alguns elementos causam problemas de contaminação, obstrução e erosão dos sistemas de alimentação de combustível dos veículos e orifícios injetores de queimadores industriais. Quando o gás natural é destinado a utilização como combustível de turbina, esses elementos provocam erosão nas partes em que circula o gás quente, estamos falando de:
I. Partículas sólidas.
II. Oxigênio.
III. Nitrogênio.
IV. Partículas líquidas.
Podemos afirmar que:
A
Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
B
Apenas as afirmativas II e IV estão corretas.
C
Apenas a afirmativa II está correta.
D
Apenas a afirmativa I está correta.
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