Estudiante

CÁTEDRA DE MAQUINAS TERMICAS 1 – ING ELECTROMEC. AÑO: 2.011 SEMESTRE: 7º PROFESOR RESPONSABLE: Ing Primo Cano C

PROYECTO DE UN MINI GRUPO GENERADOR A VAPOR
1) OBJETIVO: El objetivo del presente trabajo es la instalación de un pequeño generador de energía a la micro turbina a vapor que se dispone en el Laboratorio de la FIUNA. La micro turbina de referencia fue prestada por la ANDE hace unosaños y es en realidad una turbo bomba de aceite de una de las turbinas a vapor de la ex-central térmica a vapor ubicada en Pto Sajonia. En semestres anteriores esta micro turbina fue montada sobre un deposito de aceite y conectada a la caldera del Laboratorio. En el año lectivo anterior, se realizo el cambio de la tobera por una adecuada a la presión de funcionamiento de la caldera del Laboratorio.Con la instalación del pequeño generador sobre la turbina se busca poder generar unos kilovatios y de esta forma poder hacer cálculos de rendimiento térmico en esta pequeña instalación térmica.2) MATERIALES DISPONIBLES: a. Micro turbina a vapor con su correspondiente bomba de aceite b. Caldera de vapor con capacidad de 100 kg/h, 7 Kg/cm2 c. Toberas diseñadas por alumnos del año anterior d.Tuberías de suministro y escape de vapor
Caldera Escape de vapor Tobera de vapor

Turbina a vapor

Entrada de vapor

Salida de aceite hidráulico y retorno al deposito

Deposito de aceite

3) ACTIVIDADES a. Verificación teórica de la potencia disponible en la micro turbina b. Verificación de la velocidad de giro de la turbina funcionando en estado de régimen en el estado actual, revisión decómo afecta la presión de la bomba de aceite y posición de la tobera c. Diseño y construcción del eje de salida para acople a generador d. Diseño y construcción de tapa para alojar a la tobera, salida de eje y soporte del generador e. Montaje de generador y acople sobre tapa de la turbina f. Montaje de tablerito con banco de capacitores, voltímetro, amperímetro, toma trifásica y llave termomagnéticag. Instalación y prueba.

Motor trifásico, de inducción usado como generador

Acople flexible

Eje postizo prolongación del eje de la turbina

Nueva tapa de la turbina con salida para eje y soporte para generador

4) DETALLES DEL TRABAJO: 4.1 Generador: a fin de facilitar el trabajo estaremos usando como generador trifásico, un motor trifásico de inducción (jaula de ardilla) ya que esmucho más sencillo de obtener para bajas potencias y además el costo mucho menor. Para que un motor trifásico de este tipo funcione como generador debemos superar la velocidad de sincronismo del motor (1500 o 3000 rpm dependiendo del número de polos). Ver (http://www.youtube.com/watch?v=731ppW4eFaE&feature=related ) De allí la importancia de analizar la velocidad de giro en las condiciones actualesde la turbina. Esta velocidad ahora está limitada solamente por el rozamiento y por la potencia absorbida por la bomba de aceite. Variando la

carga en la bomba de aceite (con la válvula instalada en la línea de aceite) también podemos variar la velocidad de la turbina.La medición de la velocidad de la turbina se debe realizar con un tacómetro óptico (disponible en el Lab. de electrotecnia o dehidráulica), para ello se debe pegar un trozo de material reflectante al eje de la turbina y luego apuntar con el haz de luz del instrumento para realizar la lectura. Tener cuidado ya que las tuberías de vapor están a alta temperatura.El motor elegido deber ser preferentemente del tipo con brida para facilitar el acople con la turbina

4.2 Acople: El acople entre la turbina y el generador sepropone realizar mediante el mecanizado de un eje postizo que entrará sobre el eje de la turbina en la parte superior y se asegurará por medio de un tornillo prisionero tipo allen, en el otro extremo tendrá un acople flexible (tipo Tupac, a cadena, tipo disco y perno, etc) y en el otro extremo del acople estará el generador. La tapa deberá tener una pequeña guía para centrarse por la carcasa de...