termo 6-2 turbinas de vapor

Jos Agera Soriano 2011*

TURBINAS DE VAPOR

Jos Agera Soriano 2011


En la turbina, el vapor transforma primero su entalpa en energa cintica y, luego, sta es cedida al rodete obtenindoseel trabajo tcnico correspondiente.


Introduccin


Fcorona fijauP = F u012u = r w



Clasificacin fundamental de las turbinas Turbinas de accinLa total transformacin de entalpa en velocidad tiene lugar en la corona fijaTurbinas de reaccin (pura)La total transformacin de entalpa en velocidad tiene lugar en el rodete



Turbinas de reaccin (en realidad son mixtas de accin y reaccin)turbinas de accin: h1 = h2; e = 0turbinas de reaccin: ho > h1 > h2; 0 < e < 1puras de reaccin: ho = h1; e = 1


Grado de reaccin


Carl Gustaf de Laval (1849-1939)Turbina de accin (de vapor) de Laval



Turbina de reaccin de vapor (pura)Esfera giratoria de Hern (120 a.C.)



Turbina de reaccin



Clasificacin segn la direccin del flujo en el rodete


En la actualidad las turbinas de vapor

y de gas son usualmente axiales.


Prdidas interiores 1) Por rozamientos internos 2) Por choques3) La velocidad de salida 4) Por fugas intersticialesPrdidas exteriores 1) Por rozamientos mecnicos 2) Por rozamiento de disco



Ecuacin de Euler velocidad absoluta (del flujo) velocidad relativa (del flujo) respecto al labe mvil velocidad tangencial (del labe mvil) ngulo que forma la velocidad absoluta con la tangencial ngulo que forma la velocidad relativa con la tangencial con subndice (1) para el tringulo de entrada en el rodetecon subndice (2) para el tringulo de salida del rodete

Tringulos de velocidades



Tringulos de velocidadesaccinreaccina2 = 90



Primera forma de la ecuacin de Euler Se demostr en Mecnica de Fluidos



Segunda forma de la ecuacin de Euler



Para turbinas axialesSi adems son de accin(h1 = h2)



Rendimiento interno de un escalonamiento ucow1u



Velocidad isoentrpica cs



Rendimiento interno de la turbina



Carl Gustaf de Laval (1849-1939)Turbina de accin (de vapor) de Laval




Turbinas de accin


Tringulos de velocidadesaccin




Rendimiento interno


DlDimensiones lmitel = hasta 0,95 mu(medio) = 400 m/su(extremo) = 600 m/su ptimo (u*) >>>> 400 m/s(u = r w)



Escalonamientos de velocidad en turbinas de accin(rueda Curtis)u



Rueda Curtis



Escalonamientos de presin en turbinas de accin



Turbina de accin con tres escalonamientos de presin



Turbina de accin con doble escalonamiento de velocidad (Curtis) y siete escalonamientos de presinrueda Curtis escalonamientos de presin



Rueda Curtis



Ejercicio: Grfico de presiones y de velocidades absolutasen una turbina de accin con rueda Curtis y cuatro escalonamientos de presin



Sir Charles Algernon Parsons(1854-1931)Turbina de reaccin



Turbinas de reaccin (Parsons)



reaccinTurbinas de reaccin (Parsons)



reaccin



reaccinrealterico



Rendimiento internoun escalonamientob2



accinreaccingeneral(frmula de Pfleiderer)




Comparacin entre accin y reaccin

Nmero de escalonamientos


accinreaccin


Nmero de escalonamientos


accinreaccin


Prdida por rozamiento del flujo


accinreaccinaccinreaccin


Prdida por velocidad de salida c2


accinreaccinEn las de reaccin es despreciable


Prdida por rozamiento de disco


En las turbinas de reaccin, la presin a la entrada del rodete es mayor que la de salida. Esta diferenciade presiones de cada escalonamiento multiplicadopor el rea de las respectivas coronas da una fuerzaen el sentido del flujo, que no habra cojinete quela soportara. Habra que contrarrestarla:

1. Embolo compensador2. Diseo en forma de dibolo


Empuje axial


vapor




Limitacin de la potencia



Tendencias actuales

J.Agera, 2/2010*

Para turbinas de vapor


termo 6-2 turbinas de vapor

Documents