Turbinas de vapor

Turbinas de vapor

Una turbina de vapor es una turbo máquina motora, que transforma la 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 intercambioenergético. Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan un fluido 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 ungenerador para producir electricidad.



En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor 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 lacual cuenta con un conjuntos de turbinas para transformar la energía del vapor, también al conjunto del rodete y los álabes directores.

-Toberas en las turbinas de vapor
Las turbinas de vapor son un tipo específico de turbinas de expansión. El fluido siempre es vapor, lo cual permite diseñar la turbina con mucha exactitud. Las turbinas de vapor ofrecen la característica velocidad variable, quees muy útil para ahorrar energía en las unidades motrices de bombas, sopladores y compresores.
Si se instalan de modo que se pueda aprovechar su capacidad de velocidad variable, las turbinas de vapor permiten concordar los requisitos de energía con las cargas reales, y pueden ahorrar gran cantidad de energía en ciertas aplicaciones para procesos. Por contraste, una máquina propulsada por un motoreléctrico, que funciona con menos de la carga nominal y a velocidad constante, necesitará algún tipo de control del proceso, como la estrangulación del flujo de succión o de descarga o la derivación del flujo sin pasar por la máquina de regreso a la fuente de succión. Cualquiera de estas acciones ocasiona desperdicio de energía. Otra ventaja de las turbinas de vapor es su confiabilidad. En unaplanta en que se genera vapor como una función del proceso, se considera que el suministro es muy confiable, pues no está sujeto a interrupciones, fallas o problemas de transmisión de las energías eléctricas y similares. De hecho, muchas veces se seleccionarán turbinas de vapor para impulsar el equipo más crítico de la planta, que debe seguir funcionando en caso de interrupción o falla de la energíaeléctrica.
Todas las turbinas convencionales de vapor para plantas de proceso son de flujo axial, en las que el vapor se mueve paralelo al árbol y no cambia mucho su sentido cuando circula dentro de ella. Estas turbinas son de una etapa y de etapas múltiples. Las turbinas de una etapa tienen una sola tobera o un grupo de ellas, con una sola expansión del vapor. Son adecuadas para lasaplicaciones más pequeñas. Las turbinas de etapas múltiples tienen dos o más expansiones por medio de grupos de toberas y, por lo general, se utilizan cuando se requiere mayor caballaje o más economía de vapor.
Cuando el vapor de descarga o escape de cualquier turbina está a la presión atmosférica o a una presión mayor, la turbina se llama sin condensación. Cuando el vapor escapa a presión inferior a laatmosférica, se la llama decondensación.

-Tipos de turbinas de vapor:
La clasificación de las turbinas de vapor puede hacerse según la forma de aprovechamiento de la energía contenida en el flujo de vapor (reacción o acción), según el número de etapas (multi-etapa o mono-etapa), según la dirección del flujo de vapor (axiales o radiales), si existe o no extracción de vapor antes de llegar al...