Refrigeriacion de alabes

Refrigeración de álabes de turbinas de gas
Los avances en la eficiencia de las turbinas de gas se basan en gran medida en conseguir altas temperaturas en la cámara de combustión. Uno de los problemas que se presentan es conseguir una turbina capaz de trabajar a muy altas temperaturas. Para ello es de vital importancia que se refrigeren correctamente las partes más delicadas de la turbina, losálabes. El desarrollo de las técnicas de refrigeración y los recubrimientos de los materiales permiten conseguir potencias y rendimientos cada vez más altos. En el artículo presentado a continuación se muestran las técnicas de refrigeración de álabes de las turbinas de gas.
Turbinas refrigeradas por aire
Las turbinas refrigeradas por aire realizan un sangrado en el compresor para introducir elaire en el cuerpo de la turbina de manera eficiente. El método más antiguo de refrigeración por aire es el de la refrigeración por convección.
Este sistema se basa en introducir el aire directamente desde el compresor para intercambiar calor en las primeras etapas de la turbina refrigerando los álabes, haciéndolo circular por su interior. El aire puede ser inyectado a alta velocidad, refrigeraciónpor impacto, mejorando la refrigeración de la parte más sensible, el borde de ataque. .
Se pueden refrigerar, los álabes y la cámara de combustión, mediante una película fina de aire que mantenga fuera de contacto los gases calientes y el material del álabe. En estos casos el aire se inyecta en el interior del álabe y se hace circular por él. Debe asegurarse en estos casos una buena refrigeracióndel borde de ataque y de la base del álabe. El aire sale por unos pequeños orificios hacia el exterior. La mezcla de los dos flujos, el de gas y el de aire, conlleva inestabilidades en el flujo que hacen perder cierta eficiencia al equipo.  Un tipo de refrigeración parecida es el de transpiración. Para ello se utilizan álabes recubiertos de materiales relativamente porosos por dentro de los cualesse hace circular el aire. Los sistemas de refriegración de álabes por aire pueden encontrarse combinados.
Turbinas refrigeradas por agua
Los álabes refrigerados por agua disponen de varios espacios en su interior por los que circula el agua. En este caso el material de los tubos debe tener un alto coeficiente de transferencia de calor por conducción. El agua que refrigera la paleta acabaconvirtiéndose en vapor para posteriormente ser expandido en las siguientes etapas de la turbina junto al flujo inicial de gases.
Turbinas refrigeradas por vapor
Mediante un diseño similar al de la refrigeración por agua este método es muy utilizado en las centrales de ciclo combinado. Los tubos por los que se hace circular el vapor son también de materiales con altos coeficientes de transferencia decalor. El vapor se extrae de la turbina de vapor de alta presión y se hace circular a través de los álabes de la turbina de gas, para refrigerarlos. El uso de vapor presenta las ventajas que no se mezcla con el flujo, tienen mayor coeficiente de transferencia de calor por convección que el aire y permite introducir más comburente en las zonas de llama de la cámara de combustión; reduciendo latemperatura de la llama y por tanto la formación de NOx. El vapor, con este sistema, se recalienta y posteriormente se expansiona en la turbina de media presión. Cabe señalar que estos métodos de refrigeración requieren un tratamiento de aguas muy eficaz para no dañar la turbina de gas. Además esta relación entre la turbina de vapor y la turbina de gas puede reducir la fiabilidad de la planta de ciclocombinado.

Fallos en las turbinas de gas
Las primeras etapas de la turbina se suelen inspeccionar mediante boroscopios y a través de los puertos dispuestos por el fabricante, mientras que las últimas pueden inspeccionarse a desmontando el conducto de descarga de gases. Al igual que en el compresor, debe tomarse nota de todas las pérdidas de material.

Las primeras etapas de expansión son...