Centrales Termoelectricas

Instituto Tecnológico de Oaxaca.

Departamento de Ingeniería Eléctrica.

Centrales Eléctricas.

Turbinas de vapor.

Alumno: Ruíz Méndez Alberto David.

Fecha: 28/ febrero/ 2011.

Introducción.
* Antecedentes.
La primera turbina de vapor de la que se tiene constatación histórica es la construida por Herón de Alejandría en el año 175 a.C. Esta turbina estaba formada por una esferahueca que giraba libremente sobre un eje diametral. Los extremos de eje se prolongaban en dos conductos que a la par que apoyaban la esfera hacían de conductos que ascendía el vapor hasta el interior de la misma.
A través de dos espitas situadas según un eje diametral perpendicular al del giro de la esfera, salía el vapor, en sentidos opuestos por cada una. Este ingenio que transforma la presióndel vapor en movimiento, constituye la primera turbina de vapor.

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.

Hasta finales del siglo XIX, no se encontró ninguna aplicación práctica a la turbina de vapor,y por lo tanto el desarrollo tecnológico de las mismas fue nulo, sin embargo, es a finales del siglo XIX cuando comienza la verdadera historia de las turbinas de vapor.
El primero en encontrar un aprovechamiento a la turbina de vapor fue el inventor sueco De Laval (1845-1913), quien patento un desnatador centrifugo impulsado por una turbina de vapor de acción de una sola etapa. En esta turbina elvapor era impelido a una velocidad supersónica, a través de una tobera convergente-divergente, hacia los álabes del rodete de la turbina.

El desarrollo definitivo de la aplicación industrial de las turbinas de dio en la última década del siglo XIX, cuando el ingeniero Charles Parsons desarrollo la turbina de vapor de reacción de varios escalonamientos, como motor marino apropiado para impulsarbarcos de gran tonelaje, así el “Turbina”, fletado en 1895, fue el primer barco dotado de turbina de vapor. Casi simultáneamente, en Estados Unidos, Charles G. Curtis, ideó para General Electric los alternadores accionados por turbina de vapor.
Ambas turbinas se basaron en diferentes principios de funcionamiento:
* La turbina de Curtis era de acción, y en ella el vapor se expandía a travésde tuberías, alcanzado altas velocidades. El flujo de vapor de alta velocidad y baja presión incidía en los álabes de una rueda giratoria.
* La turbina de Parsons por el contrario, era de reacción, y en ella el vapor se expandía según iba pasando a través de tuberías fijas y álabes móviles alternativamente.

* Definición.
Una turbina de vapor es una Turbomáquinas motora, que transformala 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. Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan unfluido que pueda cambiar de  fase, entre éstos el más importante es el Ciclo Rankine, el cual genera el vapor en una caldera, de la cual sale en unas condiciones de elevada temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energía mecánica que, típicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad. En una turbina se pueden distinguir dos partes, elrotor y el estator. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina. El estator también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina.
El término turbina de vapor es muy utilizado para referirse a una máquina motora la cual cuenta con un conjuntos de turbinas para transformar la energía del vapor, también al...