TURBINAS HIDRAULICAS: CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS

TURBINAS HIDRAULICAS:

CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS

• Son aquellas que trabajan con fluidos incompresibles (agua) o fluidos compresibles con diferencia de presión entre la entrada y la salida , de la turbomaquina superiora 2500 mm H2O.
•   Se registra un cambio inapreciable en el volumen especifico del fluido de trabajo.
• Según el fluido que manejan pueden ser:

 a) Fluidos Incompresibles: Turbinas hidráulicas y las bombas centrifugas.

 b) Fluidos Compresibles: Ventiladores

 TURBO MAQUINAS HIDRAULICAS(TMH).

Las turbinas hidráulicas se emplean para aprovechar la energía del agua en movimiento. La turbina Kaplan es semejante a la hélice de un barco. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta. La rueda Pelton es un modelo del siglo XIX cuyo funcionamiento es más parecido al de un molino de agua tradicional.

La rueda gira cuando el agua procedente del conducto forzado golpea sus paletas o álabes.

El agua sale a gran presión por la tobera e impulsa los álabes que hacen girar un eje. 

 Bomba centrífuga

consiste en un rodete que produce una carga de presión por la rotación del mismo dentro de una cubierta. Las diferentes clases de bombas se definen de acuerdo con el diseño del rodete, el que puede ser para flujo radial o axial

Ventiladores:

Los ventiladores son artefactos utilizados para generar movimientos en el aire gracias al giro de un rodete con paletas que producen una variación en la presión.

TURBINAS HIDRAULICAS CLASIFICACION

Son una turbomaquina hidraulica que trabaja con fluidos incompresibles donde el fluido de trabajo cede  energía a un rotor provisto de alabes.

Clasificación:

•  Según el flujo de fluido: Turbinas de flujo tangencial ( Turbinas Pelton), Turbinas de flujo radial o semiradial ( Turbina Francis), Turbinas de flujo axial ( Turbina Kaplan).
•  Según el grado de reacción:

•  Turbina de acción Gr=0 Turbina Pelton  
•  Turbina de reacción Gr≠0 Turbinas Franci y Kaplan

•  Según el numero especifico de revoluciones NS 

Se entiende por numero especifico de revoluciones la velocidad a la cual tendrá que girar la turbina para que un metro de altura de fluido genere un 1 CV de potencia.

Bajo ≈ 4-45 Pelton

Intermedio ≈ 45-400 Francis

Altas ≈ 400-800 kaplan

TURBINAS PELTON

• Son turbinas de flujo tangencial de acción (el agua entre y sales del alabe a presión atmosférica).
•   Poseen bajo numero especifico de revoluciones.
•  Son abiertas y no están sumergidas en el agua, ya que el agua actúa tangencialmente sobre el alabe.
•  Presenta poca variación en la presión del agua en  la entrada y salida de la turbomaquina.
• TURBINAS PELTON . TIPOS

1. TURBINAS PELTON DE EJE HORIZONTAL
2. TURBINA PELTON DE EJE HORIZONTAL CON UN SOLO EJE DE INYECCION

TURBINAS FRANCIS

• Son turbinas de flujo radiales y semiradiales
•   Poseen numero intermedio especifico de revoluciones.
•  Son turbinas sumergidas en agua, es decir el rotor esta totalmente cubierto de agua.

[pic 1]

• Carcasa en forma de voluta provista de álabes directrices o distribuidor que orienta el fluido hacia los álabes móviles y regula el caudal.
• Rotor provisto de álabes radiales o semi-radiales.
• Tubo de aspiración, es un tubo tronco-cónico que se usa para crear una depresión (vacío) con el propósito de aprovechar mas altura, (carga).  Una vez que el fluido sale de la turbina  el tubo de aspiración actúa como un difusor transformando la energía de velocidad con la cual sale el fluido de la turbina en energía de presión.
• TURBINAS KAPLAN
• Son turbinas de tubo axial, y son de reacción.
•   Poseen numero alto especifico de revoluciones.
•  Son turbinas sumergidas en agua.

Componentes Principales.

• Cámara de admisión de agua, para la descarga a través del distribuidor de Fink en la turbina en forma axial.
• Rotor provisto de álabes, donde el fluido entra axial y sale axial.
• Tubo de aspiración, tiene una función similar que en las turbinas Francis.

APLICACIÓN DE  TURBINAS HIDRAULICAS

Centrales de Agua Fluyente:

Se construyen sobre el cauce o al margen de un rio previamente represado

Centrales de Embalse: Son centrales que requieren de la construcción de un embalse o un caudal o tubería forzada de descarga.

CENTRALES HIDROELECTRICAS EN VENEZUELA:

1. Central hidroeléctrica borde seco y la vueltosa embalse camburito – caparo estado tachira

TURBINAS:                                                                  Altura Neta de Diseño: 104,50m Caudal de Diseño: 278,50 m3/s                        Tipo: FRANCIS                                                       Número de Unidades:  3                            Potencial Nominal: 3 x 257MW                          Velocidad Sincrónica: 128,57 rpm

1. Central Hidroeléctrica Antonio José de Sucre en Macagua I

Alberga en su Casa de Máquinas 6 unidades generadoras tipo Francis, cada una con una capacidad nominal promedio de 64.430 kilovatios.

1. Central Hidroeléctrica Francisco de Miranda en Caruachi.

La Casa de Máquinas está constituida por 12 Monolitos que albergarán 12 unidades generadoras con Turbinas Kaplan, sus correspondientes Naves de Servicio y una Nave de Montaje de 60 m. de longitud.

VENTILADORES

Son turbo-máquinas que trabajan con fluidos compresibles (generalmente aire) a los cuales un rotor provisto de álabes entrega energía. Se consideran máquinas hidráulicas porque la diferencia de presión entre la entrada y la salida del rotor no supera lo 2.500mmde agua, por lo que, los cambios de volumen específico y densidad del fluido son inapreciables

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