Turbinas
Páginas: 10 (2401 palabras)
Publicado: 26 de agosto de 2014
UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS
Maquinas Hidráulicas
TURBINAS HIDRAULICAS
Turbina Pelton
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, lascuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.
Esta turbina hidráulica fue inventada por el Americano Lester Pelton acerca del año 1880. Se trata de una máquina de chorro libre. Se encuentran al rodete los álabes en forma de copa, cada uno subdiviso en dos medios casquillos por un canto vivo.
El caudal puede ser influenzado poruna ó algunas toberas de aguja a ser regladas precisamente. El agua sale de las toberas, siendo tangencialmente admitida a los álabes subdivisos del rodete.
El chorro de agua es desviado en los huecos de los álabes de casi 180 grados, trasmitiendo su energía a la turbina. Asi el agua tiene un efecto sobre el rodete de la turbina mediante la presión de desviación exclusivamente que es producida.Actualmente podemos entregarle turbinas Pelton dentro de los rangos que siguen:
Caidas de entre 100 y 400 metros
Caudales de entre 0,02 y 1,0 m³/s
Potencias nominales de entre 10 y 1.500 kW.
Funcionamiento:
La sucesiva transformación de la energía se efectúa del modo siguiente. La energía potencial gravitatoria del agua embalsada, o energía de presión hasta los orificios de lastoberas, se convierte, prácticamente sin pérdidas, en energía cinética, al salir el agua a través de dichos orificios en forma de chorros libres, a una velocidad que corresponde a toda la altura del salto útil, estando referida ésta, para el caso concreto de las turbinas Pelton, al centro de los chorros considerados.
Se dispone de la máxima energía cinética en el momento en que el agua incidetangencialmente sobre el rodete, empujando a los cangilones que lo forman, obteniéndose el trabajo mecánico deseado.
Las formas cóncavas de los cangilones hacen cambiar la dirección del chorro de agua, saliendo éste, ya sin energía apreciable, por los bordes laterales, sin ninguna incidencia posterior sobre los cangilones sucesivos. De este modo, el chorro de agua transmite su energía cinética alrodete, donde queda transformada instantáneamente en energía mecánica.
La válvula de aguja, gobernada por el regulador de velocidad, cierra más o menos el orificio de salida de la tobera, consiguiendo modificar el caudal de agua que fluye por ésta, al objeto de mantener constante la velocidad del rodete, evitándose embalamiento o reducción del número de revoluciones del mismo, por disminución oaumento respectivamente de la carga solicitada al generador.
El principio de la turbina Pelton es convertir la energía cinética del chorro de agua en velocidad de rotación de la rueda o rotor. A fin de que esto se haga con la máxima eficiencia
el agua debe abandonar las cucharas con una pequeña cantidad de energía cinética remanente.
Aplicaciones:
Existen turbinas Pelton de todos lostamaños. Hay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes hidráulicos en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas Pelton más pequeñas, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos.
En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. La energía es la fuerza por la distancia, y, porlo tanto, una presión más alta puede generar la misma fuerza con menor caudal.
Cada instalación tiene, por lo tanto, su propia combinación de presión, velocidad y volumen de funcionamiento más eficiente. Usualmente, las pequeñas instalaciones usan paletas estandarizadas y adaptan la turbina a una de las familias de generadores y ruedas, adecuando para ello las canalizaciones. Las pequeñas...
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS
Maquinas Hidráulicas
TURBINAS HIDRAULICAS
Turbina Pelton
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, lascuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.
Esta turbina hidráulica fue inventada por el Americano Lester Pelton acerca del año 1880. Se trata de una máquina de chorro libre. Se encuentran al rodete los álabes en forma de copa, cada uno subdiviso en dos medios casquillos por un canto vivo.
El caudal puede ser influenzado poruna ó algunas toberas de aguja a ser regladas precisamente. El agua sale de las toberas, siendo tangencialmente admitida a los álabes subdivisos del rodete.
El chorro de agua es desviado en los huecos de los álabes de casi 180 grados, trasmitiendo su energía a la turbina. Asi el agua tiene un efecto sobre el rodete de la turbina mediante la presión de desviación exclusivamente que es producida.Actualmente podemos entregarle turbinas Pelton dentro de los rangos que siguen:
Caidas de entre 100 y 400 metros
Caudales de entre 0,02 y 1,0 m³/s
Potencias nominales de entre 10 y 1.500 kW.
Funcionamiento:
La sucesiva transformación de la energía se efectúa del modo siguiente. La energía potencial gravitatoria del agua embalsada, o energía de presión hasta los orificios de lastoberas, se convierte, prácticamente sin pérdidas, en energía cinética, al salir el agua a través de dichos orificios en forma de chorros libres, a una velocidad que corresponde a toda la altura del salto útil, estando referida ésta, para el caso concreto de las turbinas Pelton, al centro de los chorros considerados.
Se dispone de la máxima energía cinética en el momento en que el agua incidetangencialmente sobre el rodete, empujando a los cangilones que lo forman, obteniéndose el trabajo mecánico deseado.
Las formas cóncavas de los cangilones hacen cambiar la dirección del chorro de agua, saliendo éste, ya sin energía apreciable, por los bordes laterales, sin ninguna incidencia posterior sobre los cangilones sucesivos. De este modo, el chorro de agua transmite su energía cinética alrodete, donde queda transformada instantáneamente en energía mecánica.
La válvula de aguja, gobernada por el regulador de velocidad, cierra más o menos el orificio de salida de la tobera, consiguiendo modificar el caudal de agua que fluye por ésta, al objeto de mantener constante la velocidad del rodete, evitándose embalamiento o reducción del número de revoluciones del mismo, por disminución oaumento respectivamente de la carga solicitada al generador.
El principio de la turbina Pelton es convertir la energía cinética del chorro de agua en velocidad de rotación de la rueda o rotor. A fin de que esto se haga con la máxima eficiencia
el agua debe abandonar las cucharas con una pequeña cantidad de energía cinética remanente.
Aplicaciones:
Existen turbinas Pelton de todos lostamaños. Hay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes hidráulicos en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas Pelton más pequeñas, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos.
En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. La energía es la fuerza por la distancia, y, porlo tanto, una presión más alta puede generar la misma fuerza con menor caudal.
Cada instalación tiene, por lo tanto, su propia combinación de presión, velocidad y volumen de funcionamiento más eficiente. Usualmente, las pequeñas instalaciones usan paletas estandarizadas y adaptan la turbina a una de las familias de generadores y ruedas, adecuando para ello las canalizaciones. Las pequeñas...
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