Turbinas De Vapor Para Ciclo Rankine

3. Explique el principio de funcionamiento de las turbinas de vapor que se utilizan en un ciclo Rankine, clasifíquelas e indique su funcionamiento y diferencias que existen entre ellas.

Las turbinas están directamente acopladas a un generador eléctrico sincrónico, funcionando a una rotación constante de 3000 rpm en las redes de 50 Hz y de 3600 rpm en las de 60 Hz. En el caso de turbinas depotencias muy pequeñas, funcionan a 1500 (1800) rpm con un generador de 2 parejas de polos.
Las turbinas que mueven bombas o compresores, funcionan en general con rotaciones variables y muy elevadas, y están unidas a los consumidores de potencia a través de reductores.

El principio de estas turbinas es convertir y aprovechar la energía del vapor de agua que pasa a través de ella sometiéndolo amúltiples etapas de expansión.
Las turbinas pueden clasificarse de diferentes maneras:
1. Según las condiciones del suministro y escape del vapor, como las turbinas con condensación, sin condensación, con extracción automática, con presiones mixtas, con extracción regenerativa y con recalentamiento.
2. Según la disposición de las carcasas o de los árboles, como los de una sola carcasa, compounden tandem (dos o más carcasas con los árboles acoplados en líneas), compound cruzado (dos o más árboles no en línea, con frecuencia a distintas r.p.m.).
3. Según el número de etapas de escape en paralelo, en cuanto al flujo del vapor, como de flujo doble, triple y de seis flujos.
4. Según la dirección del vapor, por ejemplo, flujo axial, radial, tangencial.
5. Según sea de expansión, simple oexpansión múltiples.
6. Según el tipo de aparato impulsado, como impulsión de un generador eléctrico, un dispositivo mecánico, un barco, etc.
7. Según la manera de la naturaleza del abastecimiento del vapor, por ejemplo, caldera que quema combustible fósil o a través de un reactor nuclear.
Turbinas del tipo de impulso o acción
Las turbinas de acción son aquellas donde la caída total de presiónse toma a través de las toberas o elementos estacionarios, las toberas estacionarias de la turbina tienen una forma tal para permitir que el vapor se expansione y alcance relativamente altas velocidades. Esta velocidad es entonces aprovechada para imprimir movimiento a los álabes o cagilones del rotor los cuales absorben la energía cinética debido a la velocidad del chorro del vapor a una presiónestática constante.
Turbinas de Reacción
En estas turbinas del tipo de reacción, la caída total de presión asignada a la etapa se divide por igual entre las paletas estacionarias y las del rodete. En este tipo se utiliza una caída parcial de presión para lanzar vapor contra las paletas móviles. La presión se reduce más aun en las paletas, con la resultante creación de energía cinética y directautilización, accionando los rodetes por reacción contra los álabes.
* Ambos tipos tienen un desarrollo técnico similar y la elección de una de ellas depende de la experiencia de la fábrica y la posibilidad de ejecución de los rotores.
* El número de etapas de expansión es prácticamente el doble en las turbinas de reacción, con respecto a las turbinas de acción, pero la longitud esaproximadamente igual.
* Las turbinas de acción tienen juegos mayores entre el estator y el rotor. Por esta causa el peligro de deterioro causada por el desplazamiento del rotor con respecto del estator, es mas acentuada en las turbinas con reacción que las turbinas de acción.
* Debido a la repartición de las presiones, en las turbinas con reacción se producen fuerzas rotóricas axiales que debenser tomadas por dispositivos especiales de equilibrio, situación que no aparecen en las turbinas con acción.
* En la parte de baja presión de las turbinas de gran potencia, no existen diferencias sustanciales entre los dos tipos de turbinas, debido al largo de las paletas y del perfil obligatorio variable, las etapas son combinadas. Ellas trabajan en la base de la paleta como elemento de...