Turbinas a gas y a vapor

1.) Turbinas a Gas y a Vapor

Las turbinas de vapor y gas se pueden clasificar de varias formas. La primera es de acuerdo a la dirección general del flujo de fluído de trabajo a través de la máquina, es decir en flujo radial y flujo axial. Hoy día la mayor parte de las turbinas están diseñadas para el flujo axial del vapor o gas (no así los compresores)

* Turbina de gas

Es unaturbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbomáquinas térmicas. Comúnmente se habla de las turbinas a gas por separado de las turbinas ya que, aunque funcionan con sustancias en estado gaseoso, sus características de diseño son diferentes, y, cuando en estos términos se habla de gases, no se espera unposible cambio de fase, en cambio cuando se habla de vapores sí. Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo Brayton y en algunos ciclos de refrigeración.
Ventajas de la turbina de gas:
- funcionamiento policarburante;
- funcionamiento regular;
- buena relación pmax/pme ;
- emisiones de gases favorables sin equipamiento adicional.
Inconvenientes de la turbina de gas:- bajo rendimiento: menos del 30% de la energía calorífica contenida en el carburante se transforma en
energía mecánica;
- bajas presiones de trabajo;
- regímenes a menudo demasiado elevados;
- coste de fabricación elevado;
- consumo de carburante elevado; ruidoso por la velocidad de los gases.
- se adapta mal a las potencias bajas; requiere reductores caros.
* Turbina de vapor
Laturbina de vapor es una máquina de fluido en la que la energía de éste pasa al eje de la máquina saliendo el fluido de ésta con menor cantidad de energía. La energía mecánica del eje procede en la parte de la energía mecánica que tenía la corriente y por otra de la energía térmica disponible transformada en parte en mecánica por expansión. Esta expansión es posible por la variación del volumenespecífico del fluido que evoluciona en la máquina.

Elementos de una turbina de vapor
Los elementos principales de una turbina de vapor son:
* Rotor. Es el elemento móvil del sistema. La energía desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energía mecánica en este elemento. Dado que la turbina está dividida en un cierto número de escalonamientos, el rotor está compuesto por una seriede coronas de alabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Los alabes se encuentran unidos solidariamente al eje de la turbina moviéndose con él.

*
* Estator. El estator está constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator
está formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.Presentamos

Toberas. El vapor es alimentado a la turbina a través de estos elementos. Su labor es conseguir una correcta distribución del vapor entrante/saliente al/desde el interior de la turbina.
Una turbina de vapor es una turbomáquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre elfluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético. Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan un fluido que pueda cambiar de fase, entre éstos el más importante es el Ciclo Rankine, el cual genera el vapor en unacaldera, de la cual 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.
En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estator. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de...