_Hinrichs_Kleinback

300 Energia e Meio Ambiente
por bicos injetores para aumentar sua velocidade para mais de 1.000 mph. 8
O vapor a alta
velocidade atinge as lâminas da turbina, fazendo girar um eixo ou rotor sobre o qual são
montadas espiras (Figura 10.18). À medida que o vapor atravessa a turbina, sua pressão e
densidade diminuem, de forma que lâminas progressivamente maiores são necessárias
para capturar a energia decrescente do vapor. Conforme indicado na figura, as superfícies
das lâminas ficam maiores. O vapor atravessa o sistema de lâminas em aproximadamente
V30 de segundo, girando o rotor a 3.600 rpm. A temperatura cai de 1.000°F (para uma usina
queimando combustível fóssil) para aproximadamente 100°F 9
neste intervalo de tempo. O
vapor entra a uma pressão de 2.000 lb/pol 2
e se expande para uma pressão menor do que a
atmosférica. 10
O vapor é "realmente exaurido" ao deixar a turbina.
Ao deixar a turbina, o vapor penetra na câmara de condensação, que consiste de umas
400 milhas (667 km) de tubulação que transporta água fria proveniente de uma fonte externa,
como um lago ou uma torre de resfriamento. O vapor transfere calor para a água
fria, resfriando-se e condensando-se em água líquida. O ciclo de uma usina elétrica a
vapor é completado com o retorno desta água à bomba de alimentação, onde ela é
bombeada a uma alta pressão, e realimentada no gerador de vapor. A água morna condensada
é devolvida ao rio ou lago ou passa por uma torre de resfriamento, com um aumento
de temperatura ( ) de aproximadamente 20°F (11°C) acima da temperatura ambiente. A
finalidade do condensador é aumentar a eficiência da usina e completar o ciclo do vapor
ao devolver a água à caldeira. Os efeitos da poluição térmica e usos alternativos do calor
residual foram discutidos no Capítulo 8.
Após os gases de combustão resfriados deixarem a fornalha (levando com eles parte
das cinzas restantes da queima do carvão), eles passam por uma série de dispositivos de
controle de poluição antes de serem liberados na atmosfera através de altas chaminés. Os
efeitos e o controle da poluição do ar devido à queima de combustíveis fósseis foram discutidos
no Capítulo 7.
FIGURA 10.18
Vista em corte de uma turbina a vapor,
mostrando 16 lâminas e o eixo, que se
conecta ao gerador no topo da fotografia.
O vapor entra pelas lâminas pequenas e sai
pelas lâminas maiores. (NIAGARAMOHAWK)
8 N.T.: Cerca de 1.670 km/h.
9 N.T.: Aproximadamente 38°C.
10 N.T.: Para se ter uma idéia, compare o valor à pressão de um pneu de carro, que é por volta de 30 lb/pol 2 .