Ciclo Brayton

TURBINAS A VAPOR

➢ Historia de las turbinas a vapor(sacar de las imágenes)

El Éxito obtenido con las turbinas de agua condujo a utilizar el principio de la turbina para extraer energía del vapor de agua. Mientras que la maquina a vapor de vaivén desarrollada por el inventor e ingeniero escocés James Watt utilizaban la presión del vapor, la turbina consigue mejores rendimientos alutilizar también la energía cinética de este. La turbina puede ser más pequeña, más ligera y más barata que una maquina de vapor de vaivén de la misma potencia, y puede ser de un tamaño mucho mayor que las maquinas de vapor convencionales.
Desde el punto de vista de la mecánica, tiene la ventaja de producir directamente un movimiento giratorio sin necesidad de una manivela o algún otro medio deconvertir la energía de vaivén en energía rotatoria. Como resultado de ello, la turbina de vapor a remplazado a las maquinas de vaivén en las centrales generadoras de energía eléctrica, y también se utiliza como una forma de propulsión a chorro.

La turbina de vapor no fue inventada por una única persona, sino q fue el resultado del trabajo de un grupo de inventores a finales del siglo XIX. Algunos delos participantes más notables en este desarrollo fueron el Británico Charles Algernon Parsons, fue responsable del denominado principio de escalones, mediante el cual el vapor se expandía en varias fases aprovechándose su energía en cada una de ellas. De Laval fue el primero en diseñar chorros y palas adecuadas para el uso eficiente de la expansión del vapor.

➢ Definición del equipo:La turbina es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de gas o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánicase transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una maquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice

La turbina de vapor es una máquina de fluido en la que la energía de éste pasa al eje de la máquina saliendo el fluido de ésta con menor cantidad de energía.

Se considera una turbo máquina que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica. Estevapor se genera en una caldera, de la que 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.

El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpía entre el vapor de entrada a la turbina y el de salida.
El hecho de lautilización del vapor como fluido de trabajo se debe a la elevada energía disponible por unidad de Kg. de fluido de trabajo

Dada la gran diferencia que se debe obtener entre la presión de entrada y de salida de la turbina es necesario producir esta expansión en distintas etapas, escalonamientos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de la operación.
Si sólo se realizase la expansión enuna etapa las grandes deflexiones a que tendría que estar sometido el fluido provocarían pérdidas inaceptables.
Las pérdidas en una turbina de n escalones no son iguales a la suma de las pérdidas de n turbinas sino que son menores, ya que los escalones de la turbina son capaces de recuperar parte de la energía degradada en el anterior escalón para generar energía mecánica.
Sin embargo a medidaque aumenta el número de escalonamientos la máquina se encarece, por lo que hay que buscar un buen compromiso entre rendimiento y costes.

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...