Turbina de vapor.

Turbina de vapor

Jonathan Contador – Gonzalo Montecinos – Daniel Valenzuela.

Sistemas flexibles y altamente eficaces para cargas eléctricas y de vapor variable.

Convierte a energía mecánica, esto lo realiza transformando la energía de una corriente de agua, vapor de gas o gas.

Los rangos de potencia que presentan las distintas turbinas de vapor van desde 1 HP (0,75 KW) las cuales son usadas para accionar bombas, compresores y otros equipos accionados por flechas, hasta turbinas de 2.000.000 HP (1.500.000 KW) utilizadas para generar electricidad.

Existen diferentes tipos de turbinas, algunas son por ejemplo:

-Acción: son las más sencillas al aprovechar los chorros de vapor.

-Reacción: en está la energía se obtiene de la aceleración del vapor, con palas móviles o fijas.

*Para lograr mayor eficiencia en estás es necesario utilizar varios escalones en cada uno de los cuales se convierte en energía cinética, una parte de la energía térmica del vapor.

Por lo general se utilizan más escalones en las turbinas de reacción que en las de acción.

Características:

• Son máquinas simples
• Las turbinas condensadoras  se encuentran comúnmente en plantas de potencia eléctrica, expelen vapor en estado saturado, con una calidad mayor al 90 %
• Al igual que las turbinas de recalentamiento aprovechando un vapor con sección intermedia
• Turbinas de extracción

Para que una turbina funcione dentro de un ciclo de generación eléctrica debe tener componentes anteriores y posteriores a su participación dentro del ciclo, Alguno de ellos son:

• Caldera: es la encargada de entregar vapor a la turbina.
• Condensador: será quien condense el vapor que saldrá de la turbina
• Bomba: para cerrar el ciclo y comenzar uno nuevo, es quien alimenta a la caldera, transportando el líquido.

Principio de funcionamiento de la turbina a vapor:

• Aprovechar la energía cinética del vapor para impulsar un rotor.
• Turbinas con etapas de presión: en este tópico hay turbinas ratean y turbinas de reacción (Pearson)
• Turbinas con etapas de velocidad (curtis): Funcionan tomando la energía cinética del vapor y la usan para impulsar dos  o tres rotores acoplados a un mismo árbol

Las turbinas de vapor utilizadas para la generación eléctrica son partes de diferentes ciclos, como por ejemplo:

Ciclo de Carnot.

Constituido por 2 ciclos isotérmicos reversibles y 2 ciclos adiabáticos reversibles (o procesos isotrópicos) en donde la turbina cumple su cometido dentro de los puntos 1 y 2 del ciclo. Ciclo el cual es solamente ideal, ya que en un caso real, dada la campana, estropeara la bomba por golpe cabitacional.

Ciclo Rankine.

En este ciclo, la turbina a vapor participa en el estado 2, donde expele generalmente vapor húmedo baja presión generando una expansión isotrópica.

Recalentamiento ideal.

Se eleva la eficiencia con el empleo de un sobre calentador, administrando calor al ciclo, elevando así la eficiencia teórica. Esto produce que con una temperatura máxima dada en el generador de vapor, un aumento de presión del vaporizador da por resultado una disminución en la cantidad de vapor que sale de la turbina para evitar el problema de la erosión sin perder ventajas. Se ha desarrollado el ciclo de recalentamiento donde la turbina es beneficiada generando mayor vapor al ciclo.

Rendimiento térmico.

El térmico = Beneficio / gasto = Lneto /Q1 = Lneto - Lb /Q1 = Lt. / Q1 el T =h4-h5/h4-h1

Se consideran para su cálculo: la caldera, la turbina, el generador eléctrico y las líneas de transmisión.

El cual mide el coeficiente de efectividad de una maquina térmica.

Rendimiento global planta de vapor y consumos específicos reales.

Consumo Teórico de Vapor.

Es el caudal de vapor en Kg./h que debe circular por la turbina para producir en la misma una potencia de 1 Kw.

C.T.V = 860/Lt. = (Kcal.)/(Kw.h) / (Kcal) / (Kg) => Kg. de vapor/ Kw.h

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