Turbinas De Vapor

2011
Alexander Arbeláez Montoya
Camilo Andrés Benítez Peláez
Julián David Ospina

Termodinámica General
Universidad Nacional de Colombia
Sede Medellín

[TURBINAS DE VAPOR]
Se analizarán los aspectos fundamentales de las turbinas de vapor, en tre ellas, sus partes,
clasificación y su aplicación en las plantas de generación de energía eléctrica, se dará una breve
información del ciclode potencia de Rankine y las plantas termoeléctricas, al final se realizarán 2
ejercicios prácticos de turbinas simples y de 2 etapas.

ÍNDICE

1. OBJETIVOS
2. INTRODUCCIÓN
3. TURBINAS DE VAPOR
3.1 Definición
3.2 Partes
3.3 Clasificación
3.4 Funcionamiento
3.5 Rendimiento
4. CICLO DE RANKINE
4.1 Generalidades
4.2 Etapas
4.3 Balance térmico
4.4 Rendimiento térmico
5.

GENERACIONDE ENERGÍA ELÉCTRICA
5.1. Centrales termoeléctricas
5.2 De ciclo convencional
5.3 De ciclo combinado
5.4 Impacto ambiental
5.5 Inconvenientes
5.6 Ventajas

6. PROBLEMAS PRACTICOS
7. CONCLUSIONES

1. OBJETIVOS

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Identificar las partes y clasificación de las turbinas de vapor y sus
principales aplicaciones.
Entender el funcionamiento de una turbina de vapor, suimportancia los ciclos de generación de potencia y la eficiencia de
las mismas
Introducir en el ciclo de generación de potencia de Rankine.
Aplicar los conceptos básicos de la termodinámica en la resolución
de problemas que involucran turbinas de vapor.

2. INTRODUCCIÓN

La tendencia actual en el mundo es buscar mejores eficiencias en todos
los sistemas que el hombre utiliza, del modo que sepuedan obtener
mayores beneficios a través de un menor consumo de recursos que cada
vez son más escasos y costosos. Por esto las empresas cada vez mas
invierten dinero en el estudio de tecnologías para mejorar eficiencias,
potencias, vida media y confiabilidad en las maquinas.
En esta caso se estudiara una turbina de vapor en donde se definirán
sus componentes, diferentes tipos y se mostraracomo se halla su
potencia y eficiencia dentro de un marco de una termoeléctrica que es el
campo donde mas se utilizan, además de introducir conceptos de ciclos
de potencia y dar una vista general de las centrales de generación de
energía eléctrica

3. TURBINAS DE VAPOR
3.1 Definición
Una turbina de vapor es una maquina térmica que transforma la energía
de un flujo de vapor de agua enenergía mecánica. Este vapor se genera
en una caldera, de la que sale en unas condiciones de elevada
temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del
vapor en energía mecánica que típicamente es aprovechada por un
generador para producir electricidad o para hacer funcionar otras
maquinas.
3.2 Clasificación
Las turbinas de vapor son maquinas térmicas en las que sólo seefectúa
el proceso de expansión. El fluido de trabajo es comúnmente el vapor de
agua, por razones económicas y técnicas.
Se clasifican por tres parámetros: Según la presión del vapor, según el
espacio de expansión del vapor y dependiendo de la dirección del flujo
de vapor.
Por presión del vapor tenemos la siguiente clasificación:
Turbinas de alta presión: Se utilizan como expansoras parareducir la
presión del vapor generando al mismo tiempo energía mecánica y luego
descargan el vapor a una presión aún elevada, para ser utilizado en
procesos industriales. Esta descarga es utilizada en refinerías, en
procesadoras de papel, además de desalinizadoras; no necesita
condensador ya que se buscan presiones altas.

Figura 1: Turbina de alta presión
Turbinas de presión intermedia:Son generalmente de baja potencia,
antieconómicas si utilizan agua tratada. No utilizan condensador de

salida. Esto se debe a que las temperaturas y flujo de agua dependen en
gran medida del vapor producido en la caldera, también es de tener en
cuenta que se deben controlar para estar dentro de los limites
soportados por la turbina.

Figura 2: Turbina de presión intermedia
Turbinas de...