Turbinna a gas

  UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR  R M A Decanato de Estudios Profesionales  o o n Coordinación de Ingeniería Mecánica  c e c

     

Diseño de un Banco de Pruebas para Elementos de   s u o e r Turbinas a Gas 
   
Por Br. Rodrigo Linares    Realizado con la Asesoría de  z e r Profesor Sergio Díaz  Profesor Pedro Pieretti  o r INFORME DE PROYECTO DE GRADO  E EPresentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar   n l n S como requisito parcial para optar al título de  t a Ingeniero Mecánico  n Sartenejas, Abril de 2008 t r

 

Resumen 
  Dada la situación energética en Venezuela y el mundo, existe una necesidad de  desarrollar  tecnología  en  el  área  de  generación  eléctrica.  Este  proyecto  pretende  abordar  este  problema  proponiendo  el  uso  de Microturbinas  térmicas  para  la  generación distribuida de electricidad. Esta tecnología, con un estudio apropiado de las  necesidades  de  la  comunidad  o  empresa,  podría  resolver  no  solo  las  necesidades  de  energía eléctrica, sino de agua caliente, potable, aire acondicionado, etc.    Aquí  se  da  un  primer  paso  a  un  prototipo  de  microturbina.  Se  presenta  el  desarrollo de  un  banco  en  el  que  se  pueden  ensayar  elementos  de  turbinas  a  gas,  siendo estos: compresor, turbina, cámara de combustión y cojinetes. Este banco puede  funcionar con una línea de aire a presión o alimentado con combustible, en este caso  gas licuado de petróleo, propano o butano.     Para el desarrollo de la cámara de combustión se hicieron ensayos en CFD y se  siguió  el método  de  diseño  de  Cranfield.  Se  realizaron  numerosos  prototipos  de  cámara  de  combustión  y  cada  uno  fue  ensayado  a  las  condiciones  más  exigentes  de  operación de la turbina a gas utilizando métodos CFD. Los resultados de cada ensayo  eran estudiados y se evaluaba entonces el desempeño del equipo con respecto a los  requerimientos  de  los  otros  elementos,  así, hasta  alcanzar  un  diseño  definitivo.  Adicionalmente se diseño el banco donde la turbina a gas sería ubicada. Se realizó un  análisis  modal  de  esta  estructura  para  garantizar  que  las  vibraciones  inherentes  al  funcionamiento  de  la  turbina  no  interfirieran  con  las  mediciones  a  realizarse  en  el  banco.  Adicionalmente,  se  diseñaron  los  sistemas  secundarios necesarios  para  el  funcionamiento  del  equipo,  como  lo  son  el  sistema  de  lubricación,  eléctrico  y  combustible. 

 

 

Agradecimientos 
  A  mis  padres  por  todo  su  apoyo  incondicional  y  sobre  todo  por  presionarme  cuando era necesario.    A  mi  hermana,  quien  siempre  es  ayuda  y  esperanza  en  los  momentos  más  difíciles.   Al Profesor Pieretti por todo lo enseñado, por ser verdaderamente un maestro,  y sobre todo, una inspiración.      Al  Profesor  Luis  Rojas  que,  sin  su  contribución,  apoyo  y  gran  vocación,  este  trabajo (y otros) no hubiera sido posible.    Al Profesor Sergio Díaz, que aporto con su grandísima experiencia en ingeniera  y con sus interminables correcciones realizadas a este trabajo.     Muy especialmente  a  todas  las  personas  del  Laboratorio  de  Dinámica  de  Máquinas  que  sin  su  ayuda  no  sólo  durante  este  trabajo  sino  durante  la  carrera  el  resultado obtenido hoy no sería el mismo.  

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Índice General 
Índice General ..................................................................................................................... i Índice de Tablas y Figuras ................................................................................................. iv  Lista de Términos y Abreviaturas ..................................................................................... vii  CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 9  1 ...