Turvinas a vapor

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INTRODUCCIÓN
Las turbinas a vapor son elementos mecánicos que mediante un proceso en el cual se presentan transformaciones de energías logra que se realice un trabajo o producción de energía eléctrica. Es muy importantes en las industrias, los transportes y en diversas actividades que se realizan en la sociedad. Debido a la importancia de las turbinas a vapor es necesario estudiar losprincipios de su funcionamiento, características de su funcionamiento, regulación, eficiencia, campos de aplicación y su mantenimiento. Esto con el fin de tener un conocimiento más amplio con respecto a este tema ya que es de suma importancia en lo que se refiere al funcionamiento mecánico de muchos sistemas productivos.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA DE VAPOR:

El principio defuncionamiento de las turbinas de vapor tiene su fundamento en el ciclo termodinámico conocido como ciclo Rankine, a final del cual el fluido de trabajo retorna a su estado y composición inicial. Cuatro procesos se distinguen en un ciclo Rankine ideal. Ver figura # 1

Diagrama de T-S del ciclo termodinámico de las turbinas de vapor.

* 1-2 Proceso de bombeo adiabático y reversible.
* 2-3Transferencia de calor al fluido de trabajo en una caldera a presión constante
* 3-4 Expansión adiabática y reversible del fluido en la turbina.
* 4-5 Transferencia de calor desde el fluido de trabajo a presión constante en el condensador.

FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA DE VAPOR
El funcionamiento es muy sencillo, se introduce vapor a una temperatura y presión determinadas y este vapor hacegirar unos álabes unidos a un eje rotor; a la salida de la turbina, el vapor que se introdujo con un nivel energético determinado tiene una presión y una temperatura inferior, es decir, ha cedido energía. Parte de la energía perdida por el vapor se emplea en mover el rotor. Necesita también de unos equipos auxiliares muy sencillos, como un sistema de lubricación, de refrigeración, unos cojinetes defricción, un sistema de regulación y control, y poco más. Así de simple. Ver figura # 2
REGULACION DE LAS TURBINAS DE VAPOR:

En la operación de las turbinas de vapor hay una cantidad de variables que necesitan ser controladas de alguna forma, las cuales dependen de las cargas de trabajo a las que sean sometidas dichas turbinas. Entre estas variables pueden estar la presión inicial del fluido, lapresión de salida, la cantidad de flujo por unidad de tiempo y la velocidad de rotación. La función de los sistemas de regulación consiste en mantener una o más de estas variables constantes mientras que otras pueden ser o no variadas sin que afecte el sistema completo.

Existen diferentes sistemas de regulación que son utilizadas en las turbinas de vapor, que influyen directamente con eldesempeño de estas y están relacionadas con la capacidad de mantener casi invariable la velocidad de rotación, independientemente de la carga de trabajo a la cual estén sometidas. Estos sistemas de regulación son clasificados en:

* Regulación por estrangulamiento:

En este sistema de regulación de fluido es entregado a todas las toberas localizadas a lo largo de la periferia al mismo tiempo.Esta entrega del fluido se hace a través de la apertura de una o dos válvulas de estrangulamiento instaladas al inicio de la turbina. Si la turbina esta sometida a una carga de trabajo alta y solo consta de una válvula, esta estará abierta en su totalidad para dar un paso máximo de fluido y la potencia requerida para las condiciones de trabajo del momento.

* Regulación en el control de latobera:

En este sistema de control, el fluido entra en la primera etapa de toberas por medio de válvulas que varían en su cantidad y también conocida como válvulas reguladoras o válvulas de toberas. Cada válvula regula el paso del fluido a grupos de dos o más toberas, teniendo en total hasta doce de estos. Para cargas de trabajo pesadas, estas válvulas reguladoras están abiertas el 100% de su...
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