Projeto Cavitação
Criação de Sistema Inteligente de Redução de Cavitação por Injeção
de Ar em turbinas Francis.
(“Intelligent Aeration System in Francis Turbines”)
Projeto de P&D ANEEL sendo realizado em parceria com a Andritz Hydro, Universidade de São Carlos e CTG Brasil , com o objetivo de Desenvolver um Sistema Inteligente capaz de monitorar a cavitação em uma turbina do tipo Francis, diagnosticar adequadamente as regiões com cavitação, e atuar na turbina através de injeção de ar controlada para reduzir as consequências da cavitação.
Com isso busca-se aumento da geração em longo prazo, sobretudo em condições desfavoráveis para a turbina Francis, diminuindo a sua indisponibilidade e reduzindo os custos de manutenção, devido ao menor desgaste erosivo provocado em componentes da turbina ao longo do tempo.
Objetivos
1
Desenvolver metodologia para monitorar e visualizar a cavitação, além de avaliar os efeitos mecânicos em turbinas do tipo Francis;
2
Desenvolver metodologia para aumentar a faixa de operação em qualquer turbina Francis, por meio de aeração e monitoramento em tempo real da cavitação;
3
Identificar e classificar os tipos de cavitação na Unidade Geradora protótipo, de acordo com a sua faixa de operação, através de metodologias de monitoração de vários parâmetros;
4
Avaliar e otimizar o plano de manutenção existente para intervenções na turbina;
5
Otimizar o desempenho da turbina, com aumento de sua faixa operativa, usando um sistema de aeração com de controle de injeção inteligente.
Benefícios&Características
Pode ser difundido e implantado em outras unidades do tipo Francis;
Diminuição dos níveis de cavitação ao longo da faixa operativa das turbinas;
Aumento do tempo entre as paradas de máquinas para reparo de cavitação (Aumento de Disponibilidade);
Aumento da vida útil dos rotores e consequente diminuição do custo de manutenção;
Metodologia para aumentar a faixa de operação em turbinas antigas, sem a necessidade de troca de nenhum equipamento;
Reduzir o impacto do sistema de aeração na operaçãoda turbina, como redução de potência e eficiência;
Correlação dos benefícios através de uma combinação otimizada de pressão, fluxo e localização dos pontos de aeração;
Avaliação mecânica das tensões às quais o rotor é submetido durante a operação em cargas fora da faixa padrão.
Inovação
• Criação de um Sistema Inteligente de Diagnóstico e Injeção de Ar para minimizar a cavitação em turbinas do tipo Francis;
• Medição da cavitação em protótipo real instrumentado para e posterior validação em campo (todos os desenvolvimentos até hoje executados são empíricos com a utilização de protótipos em laboratório, sem comprovação da sua efetividade em aplicações reais). A metodologia de análise permitirá identificar e mitigar os diferentes tipos de cavitação através de injeção de ar;
• Monitoramento e integração de diversos parâmetros utilizados para identificação da cavitação e sua intensidade, com resultados validados em campo;
• Não há registro de sistemas com essas características já existentes a nível mundial.
Responsabilidade da MDM Sistemas
• Monitoração de sinais de emissão acústica, desenvolvimento de ferramentas de processamento/análise e visualização dos sinais, além da correlação e análise da ocorrência dos tipos de cavitação;
• Desenvolvimento de Base de Conhecimento (Sistema Especialista Fuzzy) para diagnóstico dos tipos de cavitação e sua correlação com processoas de injeção de ar ( Aeração) para reduão de cavitação em turbinas Francis;
• Configuração, fornecimento, teste de fábrica e comissionamento do software Intelligent System para controle dos parâmetros da aeração (Pressão, vazão e volume de ar injetado).
Ficou com alguma dúvida?