Calha Parshall como acionadora de gerador de energia elétrica – projeto de implementação
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Data
2023-06-10
Tipo de documento
Monografia
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso aberto
Editora
Autores
Wedig, Henrique Antunes
Orientador
Alves, Manoel Henrique
Coorientador
Resumo
Esse estudo de caso vem do interesse de propor uma alternativa para economia de energia elétrica dentro de uma Estação de Tratamento de Água da Corsan, localizada na cidade de Montenegro. Aproveitando a energia cinética da água que chega na estação de tratamento através de bombas que fazem sua captação no manancial disponível da cidade. Desta forma, o objetivo deste estudo de caso é estimar a capacidade de produção de uma turbina instalada em uma Calha Parshall, analisando o quanto a variação da vazão na entrada da turbina interfere na geração de energia. Como objetivo de geração de energia elétrica, vamos descobrir se a turbina em estudo seria capaz de gerar energia elétrica suficiente para alimentar o circuito de iluminação do bloco hidráulico da Estação de Tratamento de Água. A metodologia prevê o uso de fórmulas matemáticas para estimar a capacidade de produção de energia elétrica e calcular a velocidade específica da turbina com os dados disponíveis de queda útil e vazão, sendo assim possível selecionar o modelo de turbina mais adequado para a instalação. As vazões do experimento variaram de 49 L /s até 75L /s, estas informações foram coletadas através de macro medidor instalado na Calha Parshall. Os resultados encontrados mostraram que a turbina mais adequada para a instalação é a turbina de Arquimedes, através da seleção da turbina foi estimada a sua capacidade de produção de energia elétrica para cada valor de vazão mencionado acima, através da modelagem matemática, mensuramos a vazão necessária afim de gerar energia suficiente para manter a iluminação do bloco hidráulico da Estação de Tratamento de Água em funcionamento.
This case study comes from the interest of proposing an alternative for saving electricity within a Corsan Water Treatment Plant, located in the city of Montenegro. Taking advantage of the kinetic energy of the water that arrives at the treatment plant through pumps that collect it from the city's available source. In this way, the objective of this case study is to estimate the production capacity of a turbine installed in a Parshall Gutter, analyzing how much the variation of the flow in the entrance of the turbine interferes in the generation of energy. As an objective of generating electricity, let's find out if the turbine under study would be able to generate enough electricity to feed the lighting circuit of the hydraulic block of the Water Treatment Station. The methodology foresees the use of mathematical formulas to estimate the electric energy production capacity and calculate the specific speed of the turbine with the available data of useful head and flow, thus being possible to select the most adequate turbine model for the installation. The flow rates of the experiment ranged from 49 L / s to 75 L / s, this information was collected through a macro meter installed in the Parshall gutter. The results found showed that the most suitable turbine for the installation is the Archimedes turbine, through the selection of the turbine, its capacity to produce electricity was estimated for each flow rate mentioned above, through mathematical modeling, we measured the necessary flow in order to generate enough energy to keep the lighting of the hydraulic block of the Water Treatment Station in operation.
This case study comes from the interest of proposing an alternative for saving electricity within a Corsan Water Treatment Plant, located in the city of Montenegro. Taking advantage of the kinetic energy of the water that arrives at the treatment plant through pumps that collect it from the city's available source. In this way, the objective of this case study is to estimate the production capacity of a turbine installed in a Parshall Gutter, analyzing how much the variation of the flow in the entrance of the turbine interferes in the generation of energy. As an objective of generating electricity, let's find out if the turbine under study would be able to generate enough electricity to feed the lighting circuit of the hydraulic block of the Water Treatment Station. The methodology foresees the use of mathematical formulas to estimate the electric energy production capacity and calculate the specific speed of the turbine with the available data of useful head and flow, thus being possible to select the most adequate turbine model for the installation. The flow rates of the experiment ranged from 49 L / s to 75 L / s, this information was collected through a macro meter installed in the Parshall gutter. The results found showed that the most suitable turbine for the installation is the Archimedes turbine, through the selection of the turbine, its capacity to produce electricity was estimated for each flow rate mentioned above, through mathematical modeling, we measured the necessary flow in order to generate enough energy to keep the lighting of the hydraulic block of the Water Treatment Station in operation.
Palavras-chave
Geração energia, Calha Parshall, Estação de Tratamento de água, Turbina