UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACUTAD FACUTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENDO DEPARTAMENDO DE MECANICA-ELECTROME MECANICA -ELECTROMECANICA CANICA DOCENTE: ING. WALT WALTER ER CANEDO ESPINOZA MAQUINAS HIDRAULICAS
Estudiante:
Calvo Soliz Rodolfo Rodolfo Carrera:
Ing. Electromecánica Electromecánica Docente:
Ing. Walter Canedo Espinoza
Cochabamba, 11 de noviembre 2013
TURBINA PELTON PELTON OBJETIVOS: • • •
Determinar la energía eléctrica eléctrica por medio de la turbina turbina Pelton. Medición de la presión. Analizar los valores ue se obtuvieron en laboratorio.
INTRODUCCION:
Este tipo de turbina !ue creada " patentada en #$$% por el norteamericano &ester Allan Pelton. El principio de !uncionamiento es relativamente simple' "a ue constitu"e una evolución lógica de la antigua rueda (idr)ulica. Posee las me*ores características para grandes alturas' " desde luego es la +nica m)uina capaz de !uncionar con alturas superiores a #.,-- m. on notables su suavidad de giro " su buen !uncionamiento a carga parcial. En la !igura se muestra la disposición típica de una turbina Pelton. &a tobera lanza a la atmós!era un c(orro de alta velocidad ue incide sobre una serie de cuc(aras o )labes montados en la peri!eria de una rueda. El par e*ercido por el impacto " la desviación del c(orro provoca el giro de la rueda. /na vez transmitida su energía a la rueda' el agua sale de los )labes a velocidad relativamente ba*a " es dirigida (acia el canal de desag0e. Por tanto' la turbina (a de estar colocada a su!iciente altura sobre el nivel m)1imo de crecida para asegurar el derrame libre. /na turbina Pelton es uno de los tipos m)s e!icientes de turbina (idr)ulica. Es una turbo m)uina motora' de !lu*o trasversal' admisión parcial " de acción. Consiste en una rueda 2rodete o rotor3 dotada de cuc(aras en su peri!eria' las cuales est)n especialmente realizadas para convertir la energía de un c(orro de agua ue incide sobre las cuc(aras. &as turbinas Pelton est)n dise4adas para e1plotar grandes saltos (idr)ulicos de ba*o caudal. &as centrales (idroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan' la ma"oría de las veces' con una larga tubería llamada galería de presión para trasportar al !luido desde grandes alturas' a veces de (asta m)s de doscientos metros. Al !inal de la galería de presión se suministra el agua a la turbina por medio de una o varias v)lvulas de agu*a' también llamadas in"ectores' los cuales tienen !orma de tobera para aumentar la velocidad del !lu*o ue incide sobre las cuc(aras 5perada m)s e!icientemente en condiciones de grandes saltos' ba*o caudales " cargas parciales.
E1isten turbinas Pelton de todos los tama4os. 6a" turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre co*inetes (idr)ulicos en las centrales (idroeléctricas. &as turbinas Pelton m)s peue4as' solo de unos pocos centímetros' se usan en euipamientos domésticos. En general' a medida ue la altura de la caída de agua aumenta' se necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. &a energía es la !uerza por la distancia' "' por lo tanto' una presión m)s alta puede generar la misma !uerza con menor caudal. Cada instalación tiene' por lo tanto' su propia combinación de presión' velocidad " volumen de !uncionamiento m)s e!iciente. /sualmente' las peue4as instalaciones usan paletas estandarizadas " adaptan la turbina a una de las !amilias de generadores " ruedas' adecuando para ello las canalizaciones. &as peue4as turbinas se pueden a*ustar algo variando el n+mero de toberas " paletas por rueda' "
escogiendo di!erentes di)metros por rueda. &as grandes instalaciones de encargo dise4an el par torsor " volumen de la turbina para (acer girar un generador est)ndar .
GENERACION DE ENERGIA CON UNA TURBO MAQUINA PELTON REGION
INSTITUCION
MICRO CENTRAL
MINI CENTRAL
PEQUEÑA CENTRAL
MUNDIAL
57/DI
#-- 8W
#-#9:--- 8W
:---9#---- 8W
LATINOAMERICANO
5&ADE
;- 8W
;#9;-- 8W
;--9;--- 8W
En la turbina Pelton de e*e (orizontal' el n+mero de c(orros por rueda se reduce generalmente a uno o dos. Con el e*e (orizontal se (ace también posible instalar turbinas gemelas para un solo generador colocando entre ambas ue se contrarrestan empu*es a1iales. El n+mero de )labes suele ser de #, a :< por rueda' dependiendo de la velocidad especí!ica de la turbina' para alta velocidad especí!ica el n+mero de )labes es menor.
LISTA DE MATERIALES A UTILIZAR • • • •
=oltímetro Amperímetro >acómetro Cronómetro
DESCRIPCION DE LA TURBO MAQUINA DEL LABORATORIO DE HIDRAULICA:
DETALLES: #.9 ?odete de aluminio !undido de un di)metro apro1imadamente de #@ a #; cm :.9 Motor utilizado en este caso sólo como e*e. .9 Alternador para la generación de energía. @.9 Amperímetro medidor de corriente con un rango de - B #; A. ;.9 =oltímetro medidor de la tensión con rango de - B #; =. <.9 omba (idr)ulica de : 6P.
,.9 Manómetro de agu*as con rango de presión de - B #--
$.9Medidor de caudal 2
cm
Lbf / pulg
2
2
" -9 ,
Kgf / cm
3
3.
%.9=)lvula reguladora de !lu*o.
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA:
#.9 Conectar a una tensión de ::- 2=3 :.9 &uego ue la turbina esté en !uncionamiento' veri!icar ue el sistema de agua (acia la turbina esté cerrado. .9 Abrir la v)lvula de reguladora de !lu*o para dar inicio el movimiento de la turbina. @.9 Después de ue la turbina esté en movimiento e1citar el alternador mediante una batería para la generación de la energía eléctrica. ;.9 Conectar los terminales del alternador de color ro*o al positivo " negro al negativo de la batería solo un instante 2un peue4o toue3. <.9 &uego mantener separados los terminales ro*o " negro para ue no e1ista un corto circuito en el alternador. ,.9 Cuando esté lista la m)uina tomar datos para la elaboración de la pr)ctica. $.9 >omar nota de la tensión ue genera en 2=3. %.9 >omar nota de la corriente ue circula en 2A3. #-.9 >omar nota del volumen ue lo acciona el 2
m
3
3.
##.9 Medir el tiempo en el cual el volumen acciona la turbina en 2eg3. #:.9 Medir las revoluciones a las ue gira la turbina. #:.9 Calcular los valores reueridos para la pr)ctica. #.9 ?epetir los pasos $ a #:.
