Turbinas de vapor

Turbina de vapor

Una turbina de vapor es una turbomáquina 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 intercambio energético.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 enenergía mecánica que, típicamente, es aprovechada porun generador para producir electricidad. En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estátor. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina. El estátor también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina.

Para obtener un buen funcionamiento de una turbina se deben seguir cuatro simples pasos:1)    Utilizar un vapor de las características físico-químicas apropiadas.
2)  Respetar las instrucciones de operación en arranques, durante la marcha y durante las paradas del equipo.
3)    Respetar las consignas de protección del equipo, y si da algún síntoma de mal funcionamiento (vibraciones, temperaturas elevadas, falta de potencia, etc.) parar y revisar el equipo, nunca sobrepasar los límitesde determinados parámetros para poder seguir con ella en producción o incluso poder arrancarla.
4)    Realizar los mantenimientos programados con la periodicidad prevista.





Clasificación 
Existen las turbinas de vapor en una gran variedad de tamaños, desde unidades de 1 HP (0.75 kW) usadas para accionar bombas, compresores y otro equipo accionado por flecha, hasta turbinas de2,000,000 HP (1,500,000 kW) utilizadas para generar electricidad. Hay diversas clasificaciones para las turbinas de vapor modernas, y por ser turbomáquinas son susceptibles a los mismos criterios de clasificación de éstas. Por otro lado, es común clasificarlas de acuerdo a su grado de reacción:
Turbinas de acción: El cambio o salto entálpico o expansión es realizada en los álabes directores o las toberasde inyección si se trata de la primera etapa de un conjunto de turbinas, estos elementos están sujetos al estátor. En el paso del vapor por el rotor la presión se mantendrá constante y habrá una reducción de la velocidad.
Turbinas de reacción: La expansión, es decir, el salto entálpico del vapor puede realizarse tanto en el rotor como en el estátor, cuando este salto ocurre únicamente en elrotor la turbina se conoce como de reacción pura.

POR EL NÚMERO DE ETAPAS O ESCALONAMIENTOS:
1)    Turbinas monoetapa, son turbinas que se utilizan para pequeñas y medianas potencias.
2)   Turbinas multietapa, aquellas en las que la demanda de potencia es muy elevada, y además interesa que el rendimiento sea muy alto.


POR LA PRESIÓN DEL VAPOR DE SALIDA:
1) Contrapresión, en ellas el vaporde escape es utilizado posteriormente en el proceso.
2) Escape libre, el vapor de escape va hacia la atmósfera. Este tipo de turbinas despilfarra la energía pues no se aprovecha el vapor de escape en otros procesos como calentamiento, etc.
3) Condensación, en las turbinas de condensación el vapor de escape es condensado con agua de refrigeración. Son turbinas de gran rendimiento y se emplean enmáquinas de gran potencia.
POR LA DIRECCIÓN DEL FLUJO EN EL RODETE.
1) Axiales, el paso de vapor se realiza siguiendo la dirección del eje de la turbina. Es el caso más normal.
2) Radiales, el paso de vapor se realiza siguiendo todas las direcciones perpendiculares al eje de la turbina.
NOMENCLATURA:
A).- Rotor, es la parte móvil de la turbina.
B).- Estator o carcasa, parte fija que...