INTRODUCCION
La turbina es un dispositivo diseñado para extraer energía de un fluido que fluye a través de ella y transformarla en potencia útil. En esta, las partículas de flujo que salen a gran velocidad de la tobera sufren un cambio en la dirección de movimiento, generando una variación en el momento y por lo tanto una fuerza y puede variar dependiendo de su diseño. La turbina de vapor de una planta de cogeneración es un equipo sencillo, y como máquina industrial, es una máquina madura, bien conocida y muy experimentada. Se conoce casi todo de ella. Más del 70 % de la energía eléctrica generada en el mundo se produce diariamente con turbinas de vapor. El funcionamiento es muy sencillo: se introduce vapor a una temperatura y presión determinadas y este vapor hace girar unos álabes unidos a un eje rotor; a la salida de la turbina, el vapor que se introdujo tiene una presión y una temperatura inferior. Parte de la energía perdida por el vapor se emplea en mover el rotor. Necesita también de unos equipos auxiliares muy sencillos, como un sistema de lubricación, de refrigeración, unos cojinetes de fricción, un sistema de regulación y control, y poco más. La turbina es un equipo tan conocido y tan robusto que si no se hacen barbaridades con él tiene una vida útil larga y exenta de problemas. Eso sí hay que respetar cuatro normas sencillas: 1) Utilizar un vapor de las características físico-químicas apropiadas. 2) Respetar las instrucciones de operación en arranques, durante la las paradas del equipo.
marcha y durante
3)
Respetar las consignas de protección del equipo, y si da algún síntoma de mal
funcionamiento (vibraciones, temperaturas elevadas, falta de potencia, etc.) parar y revisar el equipo, nunca sobrepasar los límites de determinados parámetros para poder seguir con ella en producción o incluso poder arrancarla. 4)
Realizar los mantenimientos programados con la periodicidad prevista.
TURBINA RATEAU
El francés Rateau construye en 1890 un tipo de turbina de acción tangencial, Fig I.10, que posteriormente transforma en turbina compound con dos escalonamientos de presión.
Posteriormente subdivide el salto térmico utilizado por la máquina en un gran número de escalonamientos de presión, dando lugar a la turbina Rateau multicelular, que a pesar de ser de acción, se la dota de un ligero grado de reacción en los últimos escalonamientos a fin de aumentar la velocidad de paso y salida del vapor y la consiguiente disminución de la altura de los álabes; el primer rodete de alta presión es de tipo Curtis, y lleva dos escalonamientos de velocidad.
Fig I.10.- Esquema de una turbina Rateau TV.I.-36
Fundamento teórico
En este tipo de turbina, cada etapa está compuesta por un grupo de alabes fijos que actúan como toberas, es decir permiten una caída de presión y por lo tanto un incremento de la energía cinética del vapor y a continuación un grupo de alabes móviles que reciben la energía del vapor que sale de los alabes fijos transformándola en trabajo al árbol; todos los rotores están acoplados al mismo árbol. Estas turbinas pueden tener varias etapas (entre 5 y 15) y normalmente el vapor cubre la totalidad (360°) de los alabes móviles (admisión total) y utilizan generalmente en su primera etapa una de velocidad, que puede ser de tipo Laval o Curtis. En estas turbinas el régimen de rotación es menor que en las turbinas Laval o Curtis, lo cual permite lograr una mayor vida de la misma, su inconveniente es que el árbol debe ser robusto, debido a su gran longitud. Su nombre se debe a su inventor. Tal como ha sido descrita ésta turbina sería como tener varias turbinas Laval, una a continuación de la otra.
-
Ruedas móviles:
Las distintas ruedas móviles, cuyo número depende de la potencia y de la velocidad angular que se asigna a la parte giratoria, se mueven cada una en una cámara donde el vapor tiene una presión determinada por el número de distribuidores que preceden. Estas cámaras están formadas por el espacio comprendido entre dos distribuidores sucesivos. Las vueltas que da la turbina están generalmente impuestas por las del alternador con que se acopla.
-
Diagramas de las turbinas de acción
-
Aletas móviles
Las aletas móviles de la turbina Rateau no están formadas por piezas fresadas, sino que son de plancha estampada y dispuestas de manera que se puede obtener un centrado perfecto.
-
Armazones
-
Cojinetes y Soportes
-
Válvulas de regulación y compuertas de cierre
Operación
La Figura se ilustra las transformaciones en una turbina Rateau de tres etapas. Se nota que la caída de presión y de entalpía se ha dividido entre las tres ruedas fijas, y la velocidad absoluta sube en cada rueda fija:
Diagrama i-s. Rendimiento
El diagrama i-s de esta turbina se muestra en la Figura 6.13:
BIBLIOGRAFIA
http://almadeherrero.blogspot.com/2009_10_01_archive.html
files.pfernandezdiez.es/Turbinas/Vapor/PDFs
