Determinación de curvas de eficiencia de turbina banki

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA
Carrera: Ingeniería en Mantenimiento Industrial



LABORATORIO DE TURBOMÁQUINAS


Laboratorio # 9
Turbina Banki



Profesor: Ing. Oscar Eduardo Monge Ruiz


Estudiantes:
David Campos Cerdas 200944037
Abraham Hidalgo Vega 201041082
Eduardo Trejos Cordero 200424088


Grupo: 01


II SEMESTRE 2013Tabla de Contenido



Índice de Tablas
Índice de Gráficos

Objetivo general
Observar el funcionamiento de la turbina Banki, simulando un sistema de producción de energía hidroeléctrica utilizando una turbina Banki, un generador de CA y un control de carga.
Objetivos específicos
1. Determinar la curva de eficiencia en función del caudal trasegó por la turbina, empleando control decarga y prescindiendo del mismo.
2. Determinar la curva de tensión demanda por el panel de bombillas en función de la potencia de salida de la turbina, utilizando control de carga y prescindiendo del mismo.

Introducción
La turbina Michell-Banki fue inventada por un ingeniero austriaco llamado AG M. Michell quién fue el responsable de patentar la misma desde el año 1903. Más tarde fue patentadaen Alemania por el húngaro Donat Banki, el cual la dio a conocer por medio de publicaciones realizadas entre 1917 y 1919. Debido a esto es que se conoce actualmente como Michell-Banki.
Esta turbina está formada por un inyector o tobera provista de un álabe directriz, encargada de regular el flujo de agua que ingresa a la turbina y un rodete diseñado de tal forma que permita generar potencia en surespectivo eje, al recibir el impulso del agua que pasa a través de ella.
La mencionada turbina es de acción, de flujo trasversal y doble efecto; lo que permite el doble aprovechamiento del agua a través del rotor, es decir, el agua se proyecta por el inyector hasta la superficie del rotor en donde choca con las paletas, pasa por el centro y sale por el lado opuesto a la entrada del agua,golpeando de esta forma en dos ocasiones las paletas de la turbina.
La turbina Michell-Banki es una de las turbinas que presenta mejores perspectivas de utilización en pequeñas centrales hidroeléctricas, principalmente por su simplicidad de diseño y fabricación, así como su reducido costo de construcción y mantenimiento.

Equipo Utilizado
1 Manómetro de Bourdon.
1 Manómetro digital.
1Torquímetro.
1 Tacómetro.
1 Orificio calibrado.
2 Motores de corriente directa.
2 Bombas centrífugas.
1 Turbina Banki.
1 Generador sincrónico.
1 estante consumidor de potencia.
1 Tanque de almacenamiento.

Procedimiento
1. Conecte los cables de control y potencia del motor 1 y motor 2 al panel 2.
2. Conecte el cable de excitación del generador al panel de control 3.
3. Cerciórese que las bombascentrifugas estén conectadas en serie y alimentando la turbina.
4. Cerciórese que el generador este alimentando el panel donde se simula un consumidor de la energía que se va a producir.
5. Compruebe que el control de carga esté conectado en paralelo con las líneas de alimentación que llegan al generador.
6. Compruebe que la carga pasiva se encuentra conectada al sistema.
7. Coloque laexcitación del generador en un 40% (buscando la excitación más alta posible).
8. Ponga las bombas a funcionar en la posición 10-10.
9. Conecte una carga de 0 w (bombillos), seguidamente tome las medidas de tensión, velocidad de la turbina, torque, caída de presión en el orificio calibrado y presión estática en la entrada de la turbina.

Datos Experimentales
Tabla . Mediciones efectuadas con control decarga.
Potencia de la carga (W)
Torque (Nm)
Velocidad (rpm)
∆H Orifico (inH20)
Presión estática (bar)
Tensión generada (V)
0
6.90
961.00
310.44
0.90
107.50
60
7.20
945.00
315.39
0.90
102.50
120
8.50
920.00
311.92
0.90
100.00
210
8.20
873.00
309.45
0.90
95.00
270
8.55
860.00
312.42
0.90
92.50
300
8.80
854.00
314.40
0.90
90.00
360
9.20
813.00
317.87...