turbinas de vapor - presnentacion final
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Trabajo presntado por Rudy Soto, Mario Lopez y Monica SolorzanoTRANSCRIPT
turbinas de vapor
rudy soto + mario lópez + mónica solorzano
MEE- Eficiencia en Equipos Térmicos I
Ing. Roberto Aguilar
historia
Historia
La primera turbina de vapor de la que se tiene evidencia histórica es la construida por Herón de Alejandría en el año 175 a.J.
Esta turbina estaba formada por una esfera hueca que giraba libremente sobre un eje diametral. Los extremos del eje se prolongaban en dos conductos que a la vez que apoyaban la esfera, servían de conductos por los que ascendía el vapor hasta el interior de la misma.
A través de dos espitas situadas según un eje diametral perpendicular al giro de la esfera, salía el vapor, en sentidos opuestos por cada una.
Este ingenio que transformó la presión de vapor en movimiento, constituyó la primera turbina pura de reacción.La siguiente turbina de vapor aparece en 1629, cuando Giovanni Brance
experimentó con una rueda de agua modificada, dirigiéndole un chorro de vapor. La rueda giró, pero no tuvo la suficiente potencia como para producir trabajo útil.
generalidades
TurbinaEs el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbo máquinas
motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Se llaman motores térmicos a las maquinas que tienen por objeto transformar la energía calorífica en energía mecánica directamente utilizable.
Motores Térmicos
turbinas de vapor
En la turbina, el vapor transforma primero su entalpía en energía cinética y, luego, ésta es cedida al rodete obteniéndose el trabajo mécanico correspondiente.
Entalpía: La cantidad de energía que un sistema intercambiar con su entorno (la energía interna más la energía debido a su presión / volúmen / temperatura).
H = U + PV
Turbina de vaporEs una turbo máquina motora, que transforma la energía de un flujo de
vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético. Este vapor se genera en una caldera, de la que sale en unas condiciones de elevada temperatura y presión.
Al pasar por las toberas de la turbina, se reduce la presión del vapor (se expande) aumentando así su velocidad.
Este vapor a alta velocidad es el que hace que los álabes móviles de la turbina giren alrededor de su eje al incidir sobre los mismos.
Por lo general una turbina de vapor posee más de un conjunto tobera-álabe (o etapa), para aumentar la velocidad del vapor de manera gradual.
Si ésta se convierte en energía cinética en un número muy reducido de etapas, la velocidad periférica o tangencial de los discos puede llegar a producir fuerzas centrífugas muy grandes causando fallas en la unidad.
Turbina de vapor
La utilización del vapor como fluido de trabajo se debe a la elevada energía disponible por unidad de kg de fluido de trabajo.
Existe expansión en distintas etapas, o escalonamientos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de la operación.
Si sólo se realizara la expansión en una etapa, las grandes deflexiones a que tendría que estar sometido el fluido provocarían pérdidas inaceptables.
Sin embargo, a medida que aumenta el número de escalonamientos la máquina se encarece, por lo que hay que buscar un buen equilibrio entre rendimiento y costo.
El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpia entre el vapor de entrada y salida a la turbina.
Turbina de vapor
TURBINA DE VAPOR SIEMENS ST-060
DATOS TECNICOS Potencia de salida hasta 6
MW Presión de entrada hasta
131 bar. Entrada de la temperatura
del vapor saturado seco 530 ° C
Velocidad de acuerdo a la máquina de trabajo
La presión de escape Hasta 29 bar.
AplicacionesTurbinas Industriales
En su mayoría están formadas por un solo cuerpo, y de ellas se obtienen potencias superiores a los 0.1 MW e inferiores a los 150 MW. Las presiones de vapor son inferiores a los 150 bar y las temperaturas son también inferiores a los 550°C a la entrada de la trubina. Las velocidades de giro se encuentran entre las 3000 y 16000 revoluciones por minuto. De entre todas ellas se pueden distinguir:- De contra presión, empleadas muy habitualmente para la cogeneración- De pequeña y mediana potencia para el accionamiento de bombas y compresores- De condensación destinadas a la producción local de energía eléctrica.
La turbina de vapor es el motor número uno en importancia para la generación de la energía eléctrica, tanto en centrales de combustible fósil (carbón o derivados del petróleo) como en las de combustible nuclear. Una prueba de ello es que un 75% de la energía eléctrica del mundo proviene de centrales térmicas, con la turbina de vapor jugando un papel preponderante.
GENERACION DE ELECTRICIDAD
Las turbinas de vapor se emplean principalmente en las centrales eléctricas de generación de energía eléctrica, cuyos componentes principales son:
Caldera: su función es la de generar el vapor necesario para el funcionamiento de la turbina.
Turbina: es la encargada de utilizar la energía del vapor de la caldera y transformarla en trabajo útil para mover un generador eléctrico.
Condensador: se emplea para condensar el vapor que sale de la turbina.
Bomba: usada para alimentar la caldera con el agua que proviene del condensador.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA DE VAPOR
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA DE VAPOR
Si los cambios en la energía cinética y potencial (presión y temperatura) del fluido de trabajo no son considerados, el calor transferido y el trabajo pueden representarse por área en el diagrama.
El área comprendida por los puntos a-1-2-3-b-a representa el calor transferido al fluido de trabajo, mientras que el área comprendida por lo puntos a-1-4-b-a representa el calor transferido desde el sistema. El trabajo neto realizado esta representado por el área comprendida por los puntos 1-2-3-4-1 y es la diferencia entre el calor transferido al fluido de trabajo y el calor transferido desde el fluido de trabajo.
Esquema del ciclo básico de las turbinas de vapor.
El principio de funcionamiento de las turbinas de vapor tiene su fundamento en el ciclo termodinámico conocido como ciclo Rankine, a final del cual el fluido de trabajo retorna a su estado y composición inicial. Cuatro procesos se distinguen en un ciclo Rankine ideal.
1-2 Proceso de bombeo adiabático y reversible.
2-3 Transferencia de calor al fluido de trabajo en una caldera a presión constante
3-4 Expansión adiabática (no hay transferencia de calor entre el sistema y sus alrededores) y reversible del fluido en la turbina.
4-5 Transferencia de calor desde le fluido de trabajo a presión constante en el condensador.
Diagrama de T-S del ciclo termodinámicode las turbinas de vapor.
Ciclo de Potencia (ciclo de Clausius Rankine)
Ciclo de Potencia (ciclo de Clausius Rankine)
A mayor presión y temperatura del vapor, mayor es la eficiencia termodinámica.
Se añade un recalentamiento de vapor entre etapas de la turbinas para lograr una eficiencia aun mayor.
Diagrama T-S del ciclo termodinámico de las turbinas de vapor.
Las turbinas se componen de 4 partes principales:
1. El cuerpo del rotor
2. La carcasa
3. Las toberas
4. Los álabes
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Turbina de vapor
Turbina de vapor
PARTES DE UNA TURBINA
La parte giratoria es el rotor y está formado por ruedas de álabes unidas al eje.
La parte giratoria es el rotor y está formado por ruedas de álabes unidas al eje.
PARTES DE UNA TURBINA
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PARTES DE UNA TURBINA
La parte estacionaria- el estator, está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina.
PARTES DE UNA TURBINA
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PARTES DE UNA TURBINA
Toberas. El vapor es alimentado a la turbina a través de estos elementos. Su labor es conseguir una correcta distribución del vapor entrante/saliente al/desde el interior de la turbina
PARTES DE UNA TURBINA
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PARTES DE UNA TURBINA
clasificación
ACCION O REACCION
Por aprovechamiento de la energía contenida en el flujo de vapor
MULTIETAPA O MONOETAPA
Según el número de etapas
clasificación
AXIALES O RADIALES
Según la dirección del flujo de vapor
SI EXISTE O NO EXTRACCIÓN DE Vapor antes de llegar al escape
clasificación
CONTRAPRESIÓN, ESCAPE LIBRE O CONDENSACIÓN.
Por la presión de salida del vapor
TIPOS DE TURBINAS DE VAPOR.Turbina de Reacción:
Las turbinas de reacción aprovechan la energía del fluido (vapor o gases calientes a alta presión) pero a diferencia de las turbinas de impulso, su expansión ocurre en los alabes fijos y en los alabes móviles.
Etapas de reacción:
La etapa de una turbina de reacción esta constituida por un juego de alabes fijos o toberas y un juego de alabes móviles. Sin embargo, ocurre una caída de presión en los alabes móviles que están dispuestos en forma de toberas.
El flujo de gases o vapor que entra en los alabes fijos de una etapa de reacción lo hace a través de toda su circunferencia, por lo que se dice que es de admisión total.
En los alabes fijos, el fluido es acelerado mientras que su presión y entalpia disminuyen debido a la disposición de tobera de los canales formados por cada par de alabes. El flujo que sale de estos, entra al conjunto de alabes móviles cuyos canales tienen también forma de tobera, haciendo que el fluido incremente su velocidad relativa con respecto a los alabes mientras que la presión y entalpia disminuyen la energía producida por el cambio en el momento de los gases, es absorbida por los alabes móviles y transmitida al eje en forma de trabajo útil.
TIPOS DE TURBINAS DE VAPORTurbina de Acción o de Impulso:
Esta turbina aprovecha la energía cinética del fluido (vapor o gases calientes a alta presión) para producir trabajo. Dependiendo de su diseño, las turbinas de impulso constan de una o varias etapas y cada una de ellas están constituidas por un estator y un rotor.
Etapas de impulso.
El flujo a través de los alabes de la etapa de impulso se producen de tal forma que su presión es prácticamente la misma a la entrada y a la salida de los alabes. Sin embargo, se produce un cambio en la dirección del flujo que es aprovechado para hacer girar el rotor.
La primera etapa de las turbinas de impulso consta de un estator conformado por un conjunto de toberas en las cuales la alta presión y baja velocidad del flujo de la entrada se transforma en baja presión y alta presión de salida.
Las toberas están dispuestas de tal forma que entreguen el fluido a los alabes móviles con un ángulo definido. Dependiendo del diseño, el estator de las etapas sucesivas pueden estar constituido por alabes fijos que cambian la dirección del flujo para entregarlo con el ángulo adecuado al siguiente grupo de alabes móviles o por alabes fijos que actúen como toberas, o sea que además de cambiar la dirección del flujo aumentan su velocidad.
- De Acción: Cuando la caída de Presión ocurre en el Estator (Toberas)
- De Reacción: La caída de presión se da en el Estator y en el RotorTobera Tobera ToberaRodete Rodete Rodete
Tobera Rodete RodeteEnderezador
Según la variación de presión
Comparación BásicaCaracterística Turbina de Acción Turbina de Reacción
Eficiencia Es mejor con coeficientes de volumen pequeño, no tan buena con coeficientes de volumen mediano o grande.
Es mejor con coeficientes de volumen medio y alto.
Rotor Construcción de Disco. Construcción de tambor.
Álabes Pocas etapas, ancho en dirección axial.Álabes fijos en diafragmas montados.Álabes móviles en disco de rotor
Más etapas, angosta en dirección axial.Álabes fijos montados en carcasa o barrera de álabes.Álabes móviles en tambor.
Mantenimiento Lapso de tiempo más largo entre mantenimientos mayores.
Lapso de tiempo más corto entre mantenimientos mayores
turbinas de acción
1.° Turbinas de acción: en ellas el vapor, una vez expansionado, obra por su gran velocidad sobre los órganos móviles de la turbina.
2.° Turbinas de acción y reacción: donde el vapor se va expansionando á medida que recorre los diferentes órganos de la turbina.
En esencia, una turbina de vapor está constituida por una envuelta de forma adecuada, en cuyo interior, y montado sobre un eje, existe un disco ó tambor en disposición de girar: en la periferia de este disco ó tambor hay colocadas una ó varias series de paletas, de formas convenientes é inclinadas con relación al eje en el caso del tambor, sobre las cuales actúa el vapor por acción. La envuelta lleva, ó bien una serie de toberas especiales, ó una disposición de paletas análogas á las del tambor.
La primera turbina de acción fue fabricada en 1883 por el ingeniero sueco De Laval.
TURBINA DE ACCIÓN DE UNA ETAPA: LAVAL
La turbina de acción de una etapa es descendiente directa de las turbomáquinas hidráulicas, en particular de la turbina Pelton. En su forma más sencilla consiste en una o más toberas (convergentes si son subsónicas, convergente-divergentes si son supersónicas) y una rueda de paletas.
Si el número de toberas es elevado, se las forma con una rueda de álabes fijos
FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA DE LAVAL:
El cambio de entalpía tiene lugar en la tobera, acompañado de una caída de presión estática y aumento de velocidad absoluta V. En la rueda móvil la presión y la densidad (volumen específico v) permanecen constantes, y la velocidad absoluta disminuye. El cambio en dirección y magnitud de la velocidad absoluta causa la aparición de una fuerza en la paleta móvil, que origina el torque y la potencia entregada por la turbina.
TURBINAS DE ACCIÓN MULTIETAPA:
Para obtener mayores potencias sin aumentar desmedidamente el caudal de vapor (y por lo tanto el tamaño de la máquina y del generador de vapor) es necesario aumentar el salto entálpico, es decir, la presión del vapor. Al hacer esto, se aumenta la velocidad absoluta de entrada.
Al planear el escalonamiento se puede elegir entre dividir la caída de velocidad absoluta entre dos o más ruedas móviles, o bien dividir la caída de presión estática entre dos o más ruedas fijas.
El primero es el escalonamiento tipo Curtis y el segundo el escalonamiento tipo Rateau.
TURBINA CURTIS
De dos etapas, consta de una rueda de toberas fijas y una rueda de álabes móvi.
Las velocidades relativas W son constantes en las ruedas móviles, como corresponde a una turbina de acción, ya
que la presión no cambia en las ruedas móviles. Al ser una turbina tipo Curtis, la presión tampoco cambia en
la segunda rueda fija, ya que lo que se escalona es la velocidad absoluta. En la primera rueda móvil la velocidad absoluta sólo cae parte del total, y cae el resto en la segunda rueda móvil.
ESQUEMA DE UNA TURBINA CURTIS DE DOS ETAPAS
TURBINA RATEAU DE TRES ETAPAS
La caída de presión y de entalpía se ha dividido entre las tres ruedas fijas, y la velocidad absoluta sube en cada rueda fija:
Turbinas “mono etapa”:
Se utilizan en las turbinas hasta 2 MW de potencia, son robustas, seguras y menos costosas
Turbina “multietapa”:
El objetivo es disminuir la velocidad de rodete CONCERVANDO LA VELOCIDAD DE LOS ALABES. Su rendimiento es mejor que la ¨mono etapa¨
Turbina de flujo axial:
El paso de vapor se realiza siguiendo un cono que tiene el mismo eje que turbina. Desde el punto de vista de su funcionamiento las turbinas axiales se pueden dividir en tres clases según el grado de reacción que presentan. Se define el grado de reacción de una turbomáquina a la relación:
Es decir a la disminución de la entalpía en el rotor dividida por la disminución de entalpía total (entalpía más energía cinética específica) en el escalonamiento.
Tipos de turbinas de vapor
- Máquinas Axiales: La trayectoria del flujo es paralela al eje de rotación.
Según la dirección del fluido en el Rodete
Atendiendo a esto se tienen los casos siguientes:
Turbina axial de acción con entalpía constante en rotor. La entalpía es constante en el rotor y se produce una expansión en el estator con aumento de la velocidad del gas. En el rotor, sin embargo, la velocidad relativa es constante. Se produce una pequeña caída de presión que no provoca un aumento de la velocidad debido a la fricción. R=0 2)
Turbina axial de reacción
La expansión se produce en el estator y en el rotor con una disminución de entalpía en el estator debido a la expansión y aumento de la velocidad. En el rotor también se produce expansión aumentando la velocidad relativa del fluido. R>0 (frecuentemente alrededor de 0.5)
Tipos de turbinas de vapor
Turbina de flujo radial:
El paso de vapor se realiza siguiendo todas las direcciones perpendiculares al eje de la turbina.
Turbina con extracción de vapor:
Turbinas centrípetas:
Las turbinas radiales o mixtas presentan la siguiente evolución:
En el estator se produce una expansión aumentando la velocidad, disminuyendo la entalpía.
En el rotor se produce un aumento de la velocidad relativa debida a la expansión donde además se produce una caída de presión.
R>0 (frecuentemente próximo a 0.5)
Se realiza en etapas de alta presión, parte del vapor vuelve a la caldera.
Tipos de turbinas de vapor
TIPOS DE TURBINAS DE VAPORTurbinas Mixtas:
Este tipo de turbina también se le conoce como turbina de acción y reacción porque en el eje lleva montado un tambor y en el van colocadas varias serie de paletas, de altura, forma e inclinación variable, lleva también otra serie de paletas análogas a los tambor, llamadas paletas fijas, guías o directrices, porque fijada a la envuelta, su misión es guiar o dirigir el vapor sobre las giratorias.
El vapor entra por el extremo de la envuelta de menor diámetro y atravesando la primera corona de paleta-guía, actúa sobre la primera de paletas giratorias, haciendo girar el tambor, pasa a la segunda corona de directrices y de aquí a la segunda de giratorias continuando el giro del tambor y el recorrido del vapor de uno a otro extremo de la turbina.
Además, debido a los diferentes diámetros de la envuelta, alturas y separaciones distintas de las paletas, el vapor se va expandiendo a medida que recorre la turbina.
Desde las coronas de paletas-guías a las giratorias, el vapor obra por acción y desde las giratorias a las directrices, por reacción, de aquí la denominación de turbinas de acción y reacción.
- Máquinas Radiales : El flujo es perpendicular al eje del equipo
Admisión
Según la dirección del fluido en el Rodete
Turbina de Contra Presión:
Se utilizan como expansoras para reducir la presión del vapor generando al mismo tiempo energía. Descargan el vapor a una presión aun elevada, para ser utilizada en procesos industriales.
La turbina de contrapresión son mas ampliamente usadas para aplicaciones de vapor en procesos. La presión de salida es controlada por una válvula reguladora para satisfacer las necesidades de presión en el vapor del proceso. Se encuentran comúnmente en refinerías, plantas de papel y pulpa, y en las instalaciones de desalinización, donde se dispone de grandes cantidades de vapor de proceso a baja presión.
En las turbinas de contrapresión la principal característica es que el vapor, cuando sale de la turbina, se envía directamente al proceso sin necesidad de contar con un condensador y equipo periférico, como torres de enfriamiento.
Tipos de turbinas de vapor
Turbinas de Condensación:
Son la de mayor tamaño, utilizadas en centrales térmicas.
La presión de descarga puede ser inferior a la atmosférica debido a la condensación del vapor de salida.
Las turbinas de condensación se encuentran comúnmente en plantas de potencia eléctrica. Estas turbinas expelen vapor en estado parcialmente saturado, generalmente con calidad mayor al 90% a una presión bastante inferior a la atmosférica hacia un condensador.
En la turbina de extracción/ condensación, una parte del vapor puede extraerse en uno o varios puntos de la turbina antes de la salida al condensador, obteniendo así, vapor al proceso a varias presiones, mientras que el resto del vapor se expande hasta la salida al condensador.
Tipos de turbinas de vapor
Turbina de Escape Libre:
El dimensionamiento del escape de una turbina de vapor es siempre muy importante, pero esencialmente critico en las aplicaciones de ciclo combinados. El vapor que abandona el escape de la turbina de baja presión hacia el condensador contiene una considerable cantidad de energía cinética, cuyo aprovechamiento es vital para la optimización del ciclo. El caudal y la velocidad de vapor en el anillo de escape dependen de la cantidad de vapor producido en la caldera de recuperación y de la presión de escape. Por ejemplo, a temperaturas inferiores a la de diseño, tanto la potencia de la turbina de gas como la producción de vapor en la caldera de recuperación superan ampliamente el punto de diseño del ciclo. El diseño de la turbina de vapor y la filosofía de control de la planta deberá tener en cuenta todas estas variaciones para mantener la presión y la velocidad en el anillo de escape dentro de los límites razonables.
El efecto contrario se produce cuando la temperatura de ambiente es alta. En este caso, el caudal de gases de la turbina y la producción de vapor en la caldera de recuperación disminuyen considerablemente, y con ellos la velocidad en el anillo de escape de la turbina de vapor.
Tipos de turbinas de vapor
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Escalonamiento y Funcionamento
Su función principal es aumentar la potencia sin aumentar el caudal, ni el tamaño de la máquina ni del generador de vapor.
Sin embargo, con velocidades de rotación fijas implica mayores diámetros y el tamaño excesivo de la turbina. Se recurre entonces a la situación de dividir el salto de entalpía a dos o más etapas, lo que se denomina escalonamiento.
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Tipos de escalonamiento
Los de presión (RATEAU): Desde el punto de vista conceptual estos son los más sencillos de comprender. Se trata simplemente de dividir el salto entálpico total disponible en n saltos más pequeños. Es decir si el salto total es DH, entonces se divide DH en n saltos más pequeños DHi.
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Para cada salto pequeño se diseña un para tobera-rodete optimizado. Es importante recordar que si el par tobera-rodete es óptimo, el vapor sale con un ángulo de 90º del rodete (perpendicular al rodete). Así que la siguiente etapa de toberas-rodete parte con una tobera que admite el vapor en forma perpendicular. Esto se ilustra en la siguiente figura.
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Los de velocidad (CURTIS): En este caso la estrategia que se adopta es diferente. Cuando la turbina de acción no opera en su punto óptimo, ocurre que la velocidad de salida del vapor del rodete, es excesiva. Lo que se hace entonces es tomar este vapor, hacerlo pasar por un juego de enderezadores y reorientarlo para que entre en un segundo rodete.
RENDIMIENTO DE LA TURBINA DE VAPOR
El rendimiento o eficiencia de una turbina se define como el cociente entre la energía producida por la misma y la energía disponible.
La eficiencia de una turbina esta influenciada principalmente por las pérdidas de fluidos debido a las fugas y otros factores, además de los efectos de fricción que se presentan en el interior de la misma, producidos por el contacto entre el fluido y las partes móviles.
RENDIMIENTO DE LAS TURBINAS DE VAPOR
El rendimiento o eficiencia de una turbina se define como el cociente entre la energía producida por la misma y la energía disponible.
La eficiencia de una turbina esta influenciada principalmente por las perdidas de fluidos debido a las fugas y otros factores, además de los efectos de fricción que se presentan en el interior de la misma, producidos por el contacto permanente entre el fluido y las partes móviles o estacionarias de las turbinas.
Este fenómeno se ve representado en un incremento en la temperatura del fluido y una disminución de la eficiencia total del proceso.
Indicamos con Q1: el calor suministrado al vapor por unidad de masa; con L1: el trabajo mecánico entregado al eje por las ruedas móviles; con Le: el trabajo mecánico entregado en el acoplamiento, fuera de la turbina y Ai con el salto entalpico disponible a la entrada de la turbina.
RENDIMIENTO DE LAS TURBINAS DE VAPOR
Definimos tres rendimientos referidos al calor entregado al vapor.
1.- Rendimiento térmico ideal por ejemplo del ciclo Rankine.
NR = i
Q1
2.-Rendimiento térmico interno
Nti = Li
Q1
3.- Rendimiento térmico al freno.
Nta = Le
Q1
REGULACION DE LAS TURBINAS DE VAPOREn la operación de las turbinas de vapor hay una cantidad de variables que
necesitan ser controladas de alguna forma, las cuales dependen de las cargas de trabajo a las que sean sometidas dichas turbinas. Entre estas variables pueden estar la presión inicial del fluido, la presión de salida, la cantidad de flujo por unidad de tiempo y la velocidad de rotación. La función de los sistemas de regulación consiste en mantener una o más de estas variables constantes mientras que otras pueden ser o no variadas sin que afecte el sistema completo.
Existen diferentes sistemas de regulación que son utilizadas en las turbinas de vapor, que influyen directamente con el desempeño de estas y están relacionadas con la capacidad de mantener casi invariable la velocidad de rotación, independientemente de la carga de trabajo a la cual estén sometidas. Estos sistemas de regulación son clasificados en:
REGULACION DE LAS TURBINAS DE VAPORRegulación por Estrangulamiento:
En este sistema de regulación de fluido es entregado a todas las toberas localizadas a lo largo de la periferia al mismo tiempo. Esta entrega del fluido se hace a través de la apertura de una o dos válvulas de estrangulamiento instaladas al inicio de la turbina. Si la turbina esta sometida a una carga de trabajo alta y solo consta de una válvula, esta estará abierta en su totalidad para dar un paso máximo de fluido y la potencia requerida para las condiciones de trabajo del momento.
Regulación en el control de la Tobera:
En este sistema de control, el fluido entra en la primera etapa de toberas por medio de válvulas que varían en su cantidad y también conocida como válvulas reguladoras o válvulas de toberas. Cada válvula regula el paso del fluido a grupos de dos o más toberas, teniendo en total hasta doce de estos. Para cargas de trabajo pesadas, estas válvulas reguladoras están abiertas el 100% de su capacidad, pero cuando presentan cargas de trabajo variables, las válvulas reguladoras se abren o cierran dependiendo de la potencia requerida por estas cargas.
La eficiencia de la turbina con este tipo de regulación es mucho más constante para cargas de trabajo variables.
Regulación por Bypass:
Este tipo de regulación se utiliza en conjunto con la regulación por estrangulamiento sobre todo por las turbinas de reacción. Estas turbinas son diseñadas para una carga de trabajo definida, llamada comúnmente carga económica, en donde la eficiencia termodinámica es máxima. Usualmente, es recomendable tener una admisión total del fluido en las etapas de alta presión en la carga económica para eliminar las perdidas por admisión parcial.
LUBRICACION DE LAS TURBINAS DE VAPOR
La mayoría de las turbinas de vapor tienen un sistema de lubricación a base de aceite, consta de un tanque colector, bombas, enfriadores y tuberías, para proporcionar al cojinete de empuje y a la chumacera un suministro abundante de aceite a la temperatura y viscosidad apropiada. Es de máxima importancia asegurar la pureza y limpieza del aceite lubricante, en todo momento para evitas daños en el cojinete y chumacera, o exista mal funcionamiento en el sistema de control. Se han presentado fallas de los cojinetes por el estancamiento del aceite provocado por tubería atascada. Los fabricantes de turbinas suministran equipos como los acondicionadores, para mantener la pureza máxima del aceite lubricante, y filtros de sección completa, para eliminar los sistemas de aceite. El principal propósito de un lubricante de turbinas es proteger contra el desgaste, reducir la fricción, remover el calor y prevenir contra el herrumbre. Los elementos en una turbina, que requieren de la protección del lubricante son la chumacera, los engranes y sellos de contacto.
FUNDACIONES DE LAS TURBINAS DE VAPOR
Las maquinas con masas giratorias y oscilantes requieren frecuentemente una fundación. Esta transfiere las cargas estáticas y dinámicas al terreno, sirve para fijar los distintos componentes de las maquinas o como masa estabilizadora. Ejemplos típicos de equipos con masa giratoria son las turbinas. En estos casos se utilizan fundaciones de hormigón armado que pueden presentarse bajo la forma de, por ejemplo, vigas, placas o bloques de fundaciones. En algunos casos pueden usarse fundaciones consistentes en estructuras de acero.
Mantenimiento Quincenal Inspección de fugas de aceite Limpieza de aceite Comprobación del nivel de aceite Inspección de fugas de vapor Inspección de fugas de agua de refrigeración Lectura de vibraciones Purga de agua del aceite de lubricación
Revisión anual Análisis del espectro de vibración Inspección boroscópica de álabes Cambio de aceite Cambio de filtros de aceite Apertura de cojinetes y comprobación del estado Inspección de la válvula de regulación de turbina Inspección del grupo hidráulico Inspección del sistema de eliminación de vahos Prueba de potencia
El recuento de los tiempos a diario, con el simple capirotazo de un dedo, cada uno de nosotros toca ligeramente fuentes vastas de energía – venas profundas de carbón y grandes reservas de crudo, vientos que azotan, y aguas que se apresuran, el poder escondido del átomo y el resplandor del sol mismo – todas transformadas en electricidad, el caballo de batalla del mundo moderno.
gracias por su atención…