Turbinas de vapor
Páginas: 8 (1828 palabras)
Publicado: 18 de marzo de 2012
Turbinas de vapor
Historia
Primeras turbinas de vapor:
Históricamente, las primera turbina de vapor de la que se tiene constancia fue construida por Herón de Alejandría alrededor del año 175 A. C., la cual consistía en un esfera metálica con dos toberas en sus polos y orientadas en el mismo sentido por donde escapaba el vapor.
La esfera giraba diametralmente, apoyada sobre la calderapor los conductos de entrada del vapor
Hasta 1629 no se tiene constancia de un nuevo diseño independiente de una turbina de vapor, Giovanni Brance utilizo un chorro de vapor para impulsar el giro de una rueda de molino de agua, aunque no logro aplicarlo a ningún uso industrial útil.
La primera aplicación industrial para una turbina de vapor fue patentada en Suecia por De Laval en 1878 yconsistía en una maquina centrifuga desnatadora que revolucionó la producción de leche, impulsada por vapor.
El último impulso para la utilización de las turbinas de vapor con fines industriales y comerciales lo dio Charles Algernon Parsons en 1884, con el diseño y construcción de una turbina de vapor de alta velocidad que podía a alcanzar hasta 18.000 rpm. A principios del siglo veinte lamayoría de barcos modernos eran ya equipados con este tipo de motor.
Introducción
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. La energía mecánica del eje procede en la parte de la energía mecánica que tenía la corriente y por otra de la energía térmica disponible transformada enparte en mecánica por expansión. Esta expansión es posible por la variación del volumen específico del fluido que evoluciona en la máquina.
El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpia entre el vapor de entrada a la turbina y el de salida.
El hecho de la utilización del vapor como fluido de trabajo se debe a la elevada energía disponible por unidad de kg de fluidode trabajo. Este ratio en el caso del agua es tres veces mayor que en el caso del aire de forma para dos turbinas, una de vapor y otra de gas con la misma potencia de salida se tiene que el gasto másico de la turbina de vapor es tres veces menor que el de la turbina de gas.
Dada la gran diferencia que se debe obtener entre la presión de entrada y de salida de la turbina es necesario produciresta expansión en distintas etapas, escalonamientos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de la operación.
Si sólo se realizase la expansión en una 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 losescalones de la turbina son capaces de recuperar parte de la energía degradada en el anterior escalón para generar energía mecánica.
Sin embargo a medida que aumenta el número de escalonamientos la máquina se encarece, por lo que hay que buscar un buen compromiso entre rendimiento y costes.
Elementos de una turbina de vapor
Los elementos principales de una turbina de vapor son:
• Rotor. Esel elemento móvil del sistema. La energía desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energía mecánica en este elemento.
Dado que la turbina está dividida en un cierto número de escalonamientos, el rotor está compuesto por una serie de coronas de alabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Los alabes se encuentran unidos solidariamente al eje de la turbina moviéndose con él.Rotor
Mecanismo de unión de los alabes de rotor al eje del mismo.
• Estator. El estator está constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator está formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.
Presentamos una turbina de vapor seccionada donde se pueden apreciar tanto el estator como...
Historia
Primeras turbinas de vapor:
Históricamente, las primera turbina de vapor de la que se tiene constancia fue construida por Herón de Alejandría alrededor del año 175 A. C., la cual consistía en un esfera metálica con dos toberas en sus polos y orientadas en el mismo sentido por donde escapaba el vapor.
La esfera giraba diametralmente, apoyada sobre la calderapor los conductos de entrada del vapor
Hasta 1629 no se tiene constancia de un nuevo diseño independiente de una turbina de vapor, Giovanni Brance utilizo un chorro de vapor para impulsar el giro de una rueda de molino de agua, aunque no logro aplicarlo a ningún uso industrial útil.
La primera aplicación industrial para una turbina de vapor fue patentada en Suecia por De Laval en 1878 yconsistía en una maquina centrifuga desnatadora que revolucionó la producción de leche, impulsada por vapor.
El último impulso para la utilización de las turbinas de vapor con fines industriales y comerciales lo dio Charles Algernon Parsons en 1884, con el diseño y construcción de una turbina de vapor de alta velocidad que podía a alcanzar hasta 18.000 rpm. A principios del siglo veinte lamayoría de barcos modernos eran ya equipados con este tipo de motor.
Introducción
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. La energía mecánica del eje procede en la parte de la energía mecánica que tenía la corriente y por otra de la energía térmica disponible transformada enparte en mecánica por expansión. Esta expansión es posible por la variación del volumen específico del fluido que evoluciona en la máquina.
El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpia entre el vapor de entrada a la turbina y el de salida.
El hecho de la utilización del vapor como fluido de trabajo se debe a la elevada energía disponible por unidad de kg de fluidode trabajo. Este ratio en el caso del agua es tres veces mayor que en el caso del aire de forma para dos turbinas, una de vapor y otra de gas con la misma potencia de salida se tiene que el gasto másico de la turbina de vapor es tres veces menor que el de la turbina de gas.
Dada la gran diferencia que se debe obtener entre la presión de entrada y de salida de la turbina es necesario produciresta expansión en distintas etapas, escalonamientos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de la operación.
Si sólo se realizase la expansión en una 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 losescalones de la turbina son capaces de recuperar parte de la energía degradada en el anterior escalón para generar energía mecánica.
Sin embargo a medida que aumenta el número de escalonamientos la máquina se encarece, por lo que hay que buscar un buen compromiso entre rendimiento y costes.
Elementos de una turbina de vapor
Los elementos principales de una turbina de vapor son:
• Rotor. Esel elemento móvil del sistema. La energía desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energía mecánica en este elemento.
Dado que la turbina está dividida en un cierto número de escalonamientos, el rotor está compuesto por una serie de coronas de alabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Los alabes se encuentran unidos solidariamente al eje de la turbina moviéndose con él.Rotor
Mecanismo de unión de los alabes de rotor al eje del mismo.
• Estator. El estator está constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator está formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.
Presentamos una turbina de vapor seccionada donde se pueden apreciar tanto el estator como...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.