CENTRAL-TERMICA-DIESEL (1).docx

“CENTRAL TERMICA A DIESEL”

Delgado Flores Jose Luis Rivera Vasquez Deyvis Saa! Mar"i#ez Ro$er"

Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Centrales Eléctricas II La!aye"ue# Per$ %&'( ) Ing* Puyen Mateo +aniel

RES%MEN La necesidad i,eriosa de cu!rir el dé-icit de generaci.n eléctrica a,liando el ,otencial de generaci.n con otores diésel a -uel oíl# cuya instalaci.n re"uiere de uy ,oco tie,o# es una soluci.n adecuada* El ,resente tra!a/o uestra el sistea de arran"ue neuático "ue e0,lica c.o -unciona y cuáles son sus co,onentes ostrándonos en torno a ello el sistea de arran"ue neuático# el cual se 1a desarrollado con el -in de e/orar la e-iciencia de arran"ue en gru,os electr.genos de gran ca,acidad ya "ue estos 1an de/ado de utilizar el sistea de arran"ue convencional 2!aterías# otor de arran"ue3

A&STRACT 41e i,erative need to cover t1e s1ort-all in ,o5er generation e0,anding t1e ,otential o- generation 5it1 diesel engines to -uel oil# 51ose syste re"uires very little tie# is an a,,ro,riate solution* 41e ,resent 5or6 s1o5s t1e ,neuatic syste t1at e0,lains 1o5 it 5or6s and 51at are its co,onents s1o5ing us around t1at t1e ,neuatic syste# 51ic1 1as !een develo,ed in order to i,rove t1e e--iciency o- large7ca,acity generators start since t1ey 1ave sto,,ed using conventional 8tarter 2!attery 8tarter3

INTR'D%CCI(N Los dis,ositivos de arran"ue del otor diésel de un gru,o electr.geno o generador son noralente eléctricos# ,ero ta!ién ,ueden ser neuáticos# 1idráulicos o ,or cuerda* 8e utiliza ,ara el arran"ue el aire o los 1idráulicos# cuando# ,or cual"uier raz.n no es via!le el uso de electricidad# "ue sie,re este es el de enor costo* El arran"ue a cuerda es a,lica!le $nicaente a los otores diésel de ,e"ue9o taa9o* * En otores diésel de gran taa9o# el arran"ue se realiza ediante aire co,riido "ue se descarga a alta ,resi.n en los cilindros iniciando el i,ulso necesario ,ara realizar el arran"ue* En otores ás  ,e"ue9os# el aire co,riido ,uede accionar un otor neuático "ue -unciona de anera siilar al otor eléctrico* Generalente se utiliza en entornos en los "ue# ,or razones de seguridad# no se ,erite el uso de co,onentes eléctricos "ue  ,uedan ,roducir c1is,as* El ,oder del otor de arran"ue de los otores en un gru,o electr.geno diésel "ue van desde &#: a '#% C; ,or litro de cilindrada del otor diésel** 21ora vereos  ,rinci,alente el arran"ue neuático de estos gru,os generadores*

)* MARC' TE'RIC' Para los gru,os de gran ,otencia# se e,lea ,re-erenteente los sisteas de arran"ue neuáticos en los "ue el aire co,riido a una ,resi.n de ?& 6g@c % act$a directaente so!re los cilindros* Los isteas de !a/a ,resi.n# 1asta ( 6g@c% -uncionan con otores de aire co,riido "ue sirven coo arrancadores de los otores +iésel de ,e"ue9a y ediana ,otencia* Las venta/as de los sisteas neuáticos es "ue ,ueden utilizarce las instalaciones norales de aire co,riido Podeos encionar adeás los sisteas de arran"ue oleo1idráulico donde e0isten uy altas ,resiones ,ara el aceite 21asta %&& 6g@c % 3"ue# en este caso de arran"ue# se e0,anciona en el otor de lanzaiento* 8e ,resentan ,ro!leas de estan"ueidad relativaente co,licados y resulta di-ícil encontrar ,iezas de reca!io# ya "ue este ti,o de arran"ue no esta uy e0tendido* 8u ,rinci,al venta/a es un -ácil arran"ue aun ,ara grandes otores y# si es necesario# la  ,osi!ilidad de ,roducir la ,resi.n de arran"ue con ayuda de una !o!a de -uncionaiento anual* Estos ti,os de arran"ue no su,onen una inde,endencia a!soluta de la !aterías y del cargador de !aterías 2alternador3 ya "ue es necesario utilizarlos ,ara el

sistea de onitoreo y -uncionaiento de algunas ,iezas electr.nicas coo es el dis,ley "ue en grandes generadores vienen incor,orados* 2)toada de CEN4R>LE8 ELAC4RIC>87ENCICLBPE+I> CE>C +E ELEC4RICI+>+7 osé Raírez ;ás"uez3

+* F%NDAMENT'* 2.1. SISTEMA DE ARRANQUE.

Consiste en inyectar aire co,riido a la su-iciente ,resi.n en los cilindros del otor durante el ,eríodo de tra!a/o del iso# y cortar el suinistro de dic1o aire co,riido cuando el otor 1a alcanzado la velocidad su-iciente  ,ara "ue cada é!olo co,ria ,or sí iso el aire# con el grado de co,resi.n "ue se necesita ,ara "ue el aire alcance te,eratura su-iciente ,ara el encendido del co!usti!le# al cual se da entrada en los cilindros al iso tie,o "ue se va cortando el aire de arran"ue de los isos*

*Imagen centrales eléctricas de José Ramírez Vásquez

El aire de adisi.n ,asa ,or un -iltro y el arran"ue es ,osi!le ,or edio de un sistea de aire co,riido* Puede notarse "ue la instalaci.n re"uiere de una serie de i,leentos "ue constituyen lo "ue se denoina servicios au0iliares* La dis,osici.n -ísica de los diversos co,onentes se ,uede ver en la -igura ?*=% en un corte de la central# >llí se ,uede ver ta!ién la -undaci.n del otor y alternador * El otor es so!realientado de un tur!oso ,lante# "ue se encarga de e/orar el rendiiento*  A continuación es sistema completo de arranque de un motor Diésel 

)Tomado del libro INSTALACIONES DE POTENCIA de MA Sobre!ila En la -igura ?*=( ,resentaos el corte de un otor diésel de dos tie,os "ue se e,lean uc1o en generaci.n de energía eléctrica* D la dis,osici.n de los  ,rinci,ales co,onentes de arran"ue* En la ca!eza de cilindro están los eleentos de entrada del co!usti!le llaados inyectores y la válvula de aire ,ara arran"ue* El co!usti!le llega ,or su isa ,resi.n al interior del cilindro* En otros ti,os de otores# la inyecci.n se 1ace con aire a ,resi.n* El arran"ue se 1ace ,or edio de aire a presión* Para ello se ,one al otor en ,osici.n de arran"ue ,or edio de un virador "ue gira lentaente el cige9al 1asta colocarlo en condiciones adecuadas y el aire co,riido inyectado en el cilindro con el ,ist.n en ,osici.n alta # ,asado el ,unto uerto su,erior *>l !a/ar el ,ist.n ,or acci.n del aire se

inicia el ciclo en el cilindro y la !o!a de !arrido inyecta aire de ,resi.n # "ue i,ulsa los gases de la co!usti.n en la arc1a noral y agrega el aire necesario  ,ara la co,resi.n cuando el cilindro inicia su arc1a ascendente *En ese di!u/o la !iela está articulada ,or un ,erno "ue tiene el iso cilindro* Las lu!reras de adisi.n y de esca,e ,eriten el ingreso del aire y egreso de los gases de co!usti.n* Un tur!o so,lante ,rovee aire a ,resi.n# ,ara la adisi.n* El -uncionaiento de una central térica con otor diesel es uy si,le si

lo

Co!usti!le

co,araos 77

Motor

con diesel

otras 77

centrales

>lternador

77

téricas Electricidad

>sí ,ues# el otor va aco,lado directaente al alternador# 1aciendo girar el rotor  del

iso*

Res,ecto a los otores# éstos ,ueden estar constituidos de di-erentes aneras 2dos o cuatro tie,os# uno o varios cilindros# etc*3 y ,ueden girar a velocidades altas 2'*(&& a %*(&& r*,**3 o !a/as 2'&& a ?&& r*,**3* Coo co!usti!le se utiliza# diesel ,ara el arran"ue# y -uel oil ,ara el régien de tra!a/o* El aire de !arrido i,ulsado ,or tur!oso,lantes ,ara ,riero ,or un re-rigerador construido en el de,osito de aire y luego a través de las válvulas de retenci.n # a la cáara situada de!a/o del e!olo de cada cilindro * Cuando se descu!ren las lu!reras de !arrido # la ,arte in-erior del e!olo ,roduce un -uerte i,ulso de ,resi.n # evitando asi un retroceso de los gases de esca,e * La acci.n

de !o!eo de la ,arte in-erior del e!olo es su-iciente ,ara e-ectuar el !arrido de los cilindros durante el arran"ue # antes de "ue coiencen a actuar las tur!oso,lantes *En caso de -uera de servicio de todas las tur!oso,lantes # el otor   ,uede continuar

en -uncionaiento # dando a,ro0iadaente la itad de

 ,otencia* Para evitar las grietas de!idas al calor # las culatas están construidas en %  ,iezas concéntricas "ue ,ueden dilatarse !a/o la in-luencia del calor # inde,endienteente entre si * La ,ieza e0terior # un anillo a0ialente siétrico # construido de acero -undido no lleva ning$n ori-icio ,ara válvulas # ,ara evitar la concentraci.n de tensiones téricas * La ,ieza anterior # o culatin es de -undici.n gris es,ecial y lleva las válvulas de inyecci.n # de arran"ue y de seguridad * El cuidadoso estudio de la construcci.n de los eleentos soldados # reduce el ,eso del otor # auenta su rigidez y esta!ilidad y disinuye el ,eligro de a,arici.n de vi!raciones laterales * Para eliinar el riesgo de grietas # estos otores van ,rovistos de tirantes #"ue se e0itenden desde el !orde su,erior del  !lo"ue de cilindros 1asta al !ancada #,or de!a/o de los co/inetes ,rinci,ales* Para las elevadas ,resiones es,eci-icas utilizadas actualente en los otores so!realientados de % tie,os # no es su-iciente la re-rigeraci.n ,or  aceite*La re-rigeraci.n ,or agua ,ro,osrciona # en las isas condiciones # una

te,eratura as !a/a del e!olo # gracias a una e/or transisi.n del calor y a la desa,arici.n de la -oraci.n de co6 en la cáara de re-rigeraci.n del e!olo * Coo no se ,uede recurrir a ninguna corriente e0terior a la central # se ontaran dos gru,os electr.genos de !a/a tensi.n # ,ara las necesidades de arran"ue de instalaci.n y ,ara el suinistros de circuitos internos de !a/a tensi.n de todas las instalaci.n au0iliares*

+*+ SISTEMA DE T%&ER,AS -ARA ARRAN.%E NE%M/TIC'

iagen toada de >,,lication Manual H Li"uid Cooled Generator 8et La iagen uestra en detalle la tí,ica distri!uci.n de tu!erías ,ara un arran"ue neuático descrito anteriorente este sistea es usado ayorente en e"ui,os de alta ,otencia*

REFERENCIAS '* 8>RGU4# *# J>naliza 4erodynaiczna i E6onoiczna 5 Energetyce PreysKo5e/J* arsa5a yda5nict5a Nau6o5o74ec1niczne# '?# , ?(:7?O# I8ntonio Ec1everría# Cu/ae# La Qa!ana# Cu!a

&I&LI'0RAFIA1 7

CEN4R>LE8 ELEC4RIC>8# B8E R>MIRE ;>UE# ENCICLBPE+I> CE>C*

LIN2'0RAFIA1 7

Cuins,o5er* >,,lication Manual H Li"uid Cooled Generator 8ets* SQoe,ageT* Consultado el día %O de octu!re de %&'( de la orld ide e!

3""4s155666*7ui#s4o6er*7o56665li"era"ure5a44li7a"io#a#uals5"898:73:;:e#*4d<