Turbinas Componentes

Descripcion:.

El rotor: El rotor o eje de una turbina es de acero fundido con ciertas cantidades de Níquel o cromo para darle tenacidad al rotor y es de diámetro aproximadamente uniforme. Normalmente las ruedas donde se colocan los alabes se acoplan en caliente al rotor. También se pueden fabricar haciéndolos de una sola pieza forjada, maquinando las ranuras necesarias para colocar los alabes. Los álabes móviles serán los que darán el movimiento giratorio al rotor o eje a través del paso del vapor por sus diferentes etapas. Al final, el eje será conectado mediante bridas o un acoplamiento flexible al equipo o elemento a dirigir con su movimiento giratorio.

La carcasa: La carcasa o estator se divide en dos partes: la parte inferior, unida a la bancada y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas contienen las coronas fijas de toberas o alabes fijos. Las carcasas se realizan de hierro, acero o de aleaciones de este, dependiendo de la temperatura de trabajo, obviamente las partes de la carcasa de la parte de alta presión son de materiales más resistentes que en la parte del escape. La humedad máxima debe ser de un 10% para las últimas etapas. Normalmente se encuentra recubierta por una manta aislante que disminuye la radiación de calor al exterior, evitando que el vapor se enfríe y pierda energía disminuyendo el rendimiento de la turbina. Esta manta aislante suele estar recubierta de una tela impermeable que evita su degradación y permite desmontarla con mayor facilidad.

Los Álabes: se realizan de aceros inoxidables, aleaciones de cromo hierro, con las curvaturas de diseño según los ángulos de salida de vapor y las velocidades necesarias. Las últimas etapas son críticas por la posibilidad de existencia de partículas de agua que erosionarían los alabes. Por ello se fija una cinta de metal satélite soldando con soldadura de plata en el borde de ataque de cada alabe para retardar la erosión. Los alabes fijos y móviles se colocan en ranuras alrededor del rotor y carcasa. Los alabes se pueden asegurar solos o en grupos, fijándolos en su posición por medio de ranuras en el rotor. La raíz del álabe puede tener forma de abeto, ranura en forma de T, abeto en forma semicircular. También se pueden asegurar mediante pasadores, en forma perno, o mediante remaches. Los extremos de los alabes se fijan en un anillo donde se remachan, y los más largos a menudo se amarran entre si con alambres o barras en uno o dos lugares intermedios, para darles mayor rigidez. Las diferentes etapas de una turbina están comprendidas por hileras de álabes fijos y móviles. La función de los álabes fijos es: dirigir el flujo de vapor con el ángulo y velocidad adecuados hasta los álabes móviles para aprovechar de una forma más eficiente la energía del vapor. En cambio, los álabes móviles se encargan de convertir la masa de vapor dirigida por los álabes fijos en velocidad rotacional y momento torsor. Los álabes tienen diferentes formas, todo ello depende si hablamos de álabes de impulso o acción (el nombre de estos álabes viene a partir de las turbinas de acción que operan sólo con este tipo de álabes, normalmente usadas para el accionamiento de turbobombas u otras máquinas). Este tipo de álabes se caracterizan por la gran velocidad de entrada del vapor y que giran en la misma dirección que el vapor. Al pasar de una corona a otra tienen una pequeña pérdida de presión y el vapor va perdiendo velocidad. Tienen forma de U y no siempre son simétricos. Por otra parte tenemos los álabes de reacción (cogen el nombre de las turbinas de reacción, pero para aprovechar mejor el rendimiento del vapor, se combinan las turbinas de acción y las turbinas de reacción en una misma turbina pero en diferentes etapas, es por eso que pasan a llamarse álabes de acción y álabes de reacción). Los álabes de reacción se caracterizan por la gran velocidad que entra el vapor, no obstante, no es tan alta como los de acción. En este casoel perfil del álabe permite que el fluido se expanda a través del álabe, con lo que, al salir habrá disminuido la presión y la velocidad. Acto seguido pasará por la siguiente corona de álabes fijos para aumentar de nuevo su velocidad y entrar en otra corona de álabes móviles y así sucesivamente hasta la última etapa de la turbina. Tienen forma de gota en el borde de ataque con grosor gradual hasta el borde de salida.

Válvula de regulación: Regula el caudal de entrada a la turbina, siendo de los elementos más importantes de la turbina de vapor. Es accionada hidráulicamente con la ayuda de un grupo de presión de aceite (aceite de control) o neumáticamente. Forma parte de dos lazos de control: el lazo que controla la velocidad de la turbina y el lazo que controla la carga o potencia de la turbina. Estas válvulas nos proporcionarán la habilidad de poder arrancar y parar en condiciones normales y de emergencia. Tienen que ser capaces de parar el suministro de vapor de una forma rápida y fiable. Y tienen que funcionar de forma correcta para evitar fugas o para evitar sobrecargas que podrían dañar la turbina.

Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales: Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando, y recubiertos de una capa lubricante que disminuya la fricción. Son elementos de desgaste, que deben ser sustituidos periódicamente, bien con una frecuencia establecida si su coste es bajo respecto

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