Turbinas

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA DE TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA
UNIDAD CURRICULAR:
EQUIPOS, MAQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES
PROF. ING. ROCIO HURTADO MIRANDA


Tema No. 3

Turbinas Térmicas

1. Turbina
Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa unfluido en forma continua y este le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimientoproduce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.
Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene elmovimiento de rotación.
2. Turbinas A Vapor y a Gas
El desarrollo de la turbina a vapor es el producto de los esfuerzos de muchos investigadores, entre los que destacan cuatro nombres. Durante la década de 1880 G.C.P. de Laval produjo las primeras turbinas a vapor de importancia comercial. Esta era una máquina simple de una etapa, y el diseño básico fue mejorado por C.G.Curtis y A.C.E.Rateau (a travésde escalonamientos de velocidad y de presión respectivamente). Las máquinas anteriores son todas del tipo acción; C.A.Parsons, trabajando en forma independiente con un enfoque diferente produjo una turbina a reacción exitosa.
Las turbinas de vapor y gas se pueden clasificar de varias formas. La primera es de acuerdo a la dirección general del flujo de fluido de trabajo a través de la máquina, esdecir en flujo radial y flujo axial.
2.1 La Turbina a Vapor
La turbina de vapor Ljunstrom, usada principalmente en Europa es una turbina de flujo radial. El vapor fluye hacia afuera en dirección radial a través de álabes en rotación. Juegos de álabes alternativos giran en direcciones opuestas, por lo cual son posibles velocidades de vapor relativamente altas, lo que implica buena performance.Se han construido numerosas pequeñas turbinas de flujo radial, sea con flujo del exterior hacia el eje o viceversa.
Las turbinas de vapor y gas, a pesar de usar fluidos de trabajo muy diferentes, tienen muchos puntos comunes de diseño, construcción y operación. Las mayores diferencias están en las presiones y temperaturas de trabajo de estas máquinas.
Para turbinas a vapor, la temperatura máximaestá hoy limitada a unos 540 a 600ºC. En las turbinas de gas en cambio, la temperatura de ingreso de los gases a la turbina es de unos 1000ºC para las de uso industrial y hasta unos 1300ºC para turbinas a gas de uso aeronáutico y alta performance.
Las presiones máximas son de unos 35 MPa para turbinas a vapor (350 bar), y entre 4 y 2 MPa para turbinas a gas. El tener altas presiones de admisiónrequiere una construcción robusta para las turbinas de vapor, en cambio las turbinas de gas son de construcción más liviana.

Turbina de Laval (de Acción, 1880)

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Turbina Parsons (de reacción, 1884)
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Corte Longitudinal Turbina A Vapor
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 Rotor de una Turbina de Vapor

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Turbina de Vapor su Estator y su Rotor

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Turbina de Vapor en su Banco
[pic]Turbina a Vapor
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Modelos de Alabes
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Diafragmas
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Pasadores o Sujetadores
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Cojinete de Empuje
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Se usan para disminuir la pérdida de caballete, prevenir el sobre-calentamiento, prolongar el intervalo de mantenimiento y simplificar dicho mantenimiento

Cojinete de Almohadilla o de contacto

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Es un cojinete de eje de alineación axial precisa en la maquinaria....
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