SEMANA 3 •
2. Maquinas hidráulicas. –
Clasificación de las máquinas hidráulicas.
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Maquinas hidráulicas motrices. Descripción. Clasificación.
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Maquinas hidráulicas generatrices. Descripción. Clasificación.
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Maquinas hidráulicas mixtas. Descripción. Clasificación.
CLASIFICACION GENERAL DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS
CLASIFICACION GENERAL DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS •
Las Máquinas Hidráulicas se clasifican en tres grandes grupos
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Máquinas Hidráulicas Motrices
–
Máquinas Hidráulicas Generatrices
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Máquinas Hidráulicas Mixtas
MAQUINAS HIDRAULICAS MOTRICES
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Transforman la energía hidráulica latente en el fluido en sus distintas formas, formas, en la energía mecánica Generalmente la energía mecánica lograda se transformara en movimiento de rotación
Se las conoce genéricamente como Turbinas Hidráulicas
MAQUINAS HIDRAULICAS GENERATRICES
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Reciben trabajo externo y transforman la energía mecánica recibida en energía hidráulica Proporcionan al fluido un aumento de su energía potencial, energía cinética o energía de presión
Se las conoce genéricamente como Bombas Hidráulicas
MAQUINAS HIDRAULICAS MIXTAS •
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Transforman una forma de energía hidráulica del fluido en otra forma de energía hidráulica del mismo fluido Las mismas se fundamentan es principios hidrostáticos o hidrodinámicos
Se las utiliza generalmente para transmitir o transformar la energía mecánica de un sistema en energía mecánica de otro sistema, los mas conocidos son los Eyectores, Acoplamientos Hidrodinámicos y Conversores de Par Hidrodinámicos
CLASIFICACION GENERAL DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS MOTRICES
CARACTERISTICA FUNDAMENTAL
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La característica fundamental de las Maquinas Hidráulicas Motrices, es que las mismas constan de un mecanismo denominado genéricamente como “órgano receptor” que es el responsable de adquirir la energía hidráulica de fluido y transmitirla generalmente como energía mecánica de rotación
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS MOTRICES •
Las Máquinas Hidráulicas Motrices, comúnmente denominadas TURBINAS, se las pueden clasificar según:
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El Grado de Reacción
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La Trayectoria del Fluido
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Los Aspectos Constructivos
GRADO DE REACCION
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Las turbinas hidráulicas pueden ser clasificadas según grado de reacción en:
–
Turbinas de acción
–
Turbinas de reacción
LA TRAYECTORIA DEL FLUIDO •
La trayectoria que sigue la partícula de fluido
–
–
Turbinas de acción total »
Turbinas radiales
»
Turbinas axiales
»
Turbinas de flujo mixto o diagonal
Turbinas de acción parcial. »
Turbinas de flujo tangencial
LOS ASPECTOS CONTRUCTIVOS •
Las turbinas hidráulicas pueden ser clasificadas según sus aspectos constructivos –
Turbinas Tipo Francis
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Turbinas Tipo Kaplan
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Turbinas Tipo Pelton
–
Turbinas Tipo Michell-Banki
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Turbinas Tipo Hélice
–
Turbinas Tipo Deriaz
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Turbinas Tipo Tubulares
–
Turbinas Tipo Bulbo
–
Turbinas Tipo Straflo
TURBINA FRANCIS
TURBINA FRANCIS
TURBINA KAPLAN
TURBINA KAPLAN
TURBINA PELTON
TURBINA PELTON
TURBINA MICHELL-BANKI
TURBINA MICHELL-BANKI
TURBINA HELICE O PROPELLER
TURBINA DERIAZ
CLASIFICACION GENERAL DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS GENERATRICES
CARACTERISTICA CARACTERISTICA FUNDAMENTAL FUNDAMENTAL
•
La característica fundamental de las Maquinas Hidráulicas Generatrices, es que las mismas constan de un mecanismo denominado genéricamente como “órgano propulsor” que es el responsable de transmitir la energía mecánica al fluido
CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS HIDRAULICAS GENERATRICES GENERATRICES •
Por la form orma mediant ante la cual transforma rman la energía mecá mecáni nicca en ener energí gía a hidr hidráu áuli lica ca del del flui fluido do,, las las Máqu Máquin inas as Hidráulicas Generatrices se clasifican en:
–
Bombas rotodinámicas o Turbobómbas
–
Bombas de desplazamiento positivo o Volumétricas
–
Bombas de accionamientos especiales
BOMBAS ROT ROTODINAMICAS
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Las Las bomb bombas as rotod otodin inám ámic icas as tambié mbién n son son deno denomi mina nada dass turbobómbas La prin princi cipa pall carac aracte terí ríst stic ica a de las las bomb bombas as rotod otodin inám ámic icas as constituye el órgano propulsor rotativo, que transforma la energía mecánica en energía cinética del fluido
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La partícula de fluido que ingresa al cuerpo de la bomba no sigu sigue e la mism misma a tra trayect ectoria oria,, dir direcci ección ón de la veloc elocid idad ad o aceleración del órgano propulsor o rotor de la bomba La descarga o caudal entregada por la bomba depende de las características constructivas de la bomba, así como la de las ins instalac alacio ion nes hidr hidráu áuli liccas a la que que est está conec onecttado ado y del del numero de revoluciones del órgano propulsor
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Las turbobombas requieren de un órgano difusor o recuperador, en la que se transforma la energía hidráulica cinética en energía hidráulica de presión.
CLASIFICACION DE LAS TURBOBOMBAS •
Las turbobómbas pueden clasificarse de varias maneras atendiendo a diversas características, que pueden ser:
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El tipo del rotor
–
La trayectoria del fluido en el rotor
–
El numero de rotores
–
El numero de entradas de aspiración
–
La forma de transformación de la energía hidráulica cinética en energía hidráulica de presión
–
La posición del eje
–
La velocidad especifica
–
La finalidad o uso
TIPO DEL ROTOR •
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El rotor , órgano propulsor de las bombas rotodinámicas, también denominado impulsor , es esencialmente una pieza cónica o troncocónica dotada de palas o álabes Pudiendo ser: –
Cerrado: consta de un disco al cual se fijan las palas o
alabes y una corona exterior circular también sujeta a las palas –
Abierto: consta de un disco al cual se fijan las palas o
alabes y carecen de corona exterior
TRAYECTORIA DEL FLUIDO EN EL ROTOR •
Conforme la trayectoria descripta por la partícula del fluido que alcanza el rotor de la bomba, esta se clasifica en: –
Bomba Centrifuga o Radial
–
Bomba Helicocentrífuga
–
Bomba Helicoidal
–
Bomba Axial
BOMBA CENTRIFUGA •
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•
El fluido ingresa paralelamente al eje del rotor y es dirigido por las palas o alabes hacia la periferia del rotor en la dirección radial. El fluido describe trayectorias contenidas en planos normales al rotor. Los rotores generalmente poseen palas o alabes de simple curvatura (alabes cilíndricas)
BOMBA HELICOCENTRIFUGA •
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El fluido ingresa al rotor axialmente alcanzando el borde de entrada de los alabes, que es de doble curvatura y abandona el borde de salida de los alabes ligeramente inclinado respecto al eje del rotor El disco posterior de fijación de los alabes forma un ángulo respecto al eje del la bomba
BOMBA HELICOIDAL •
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El fluido ingresa axialmente al rotor y alcanza el borde de entrada de los alabes casi axialmente; el borde de salida de los alabes del rotor están bastantes inclinadas respecto al eje del rotor; la trayectoria del fluido en el rotor es una hélice cónica El rotor normalmente es del tipo abierto y la base de fijación de los alabes es con forma de cono; las palas o alabes del rotor son bastantes curvas e inclinadas en relación al eje del rotor
BOMBA AXIAL •
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Las partículas de fluido recorren una trayectoria que se inicia paralelamente al eje del rotor y se transforman en hélices cilíndricas Los alabes del rotor producen un vórtice forzado que se superpone al flujo axial del fluido
NUMERO DE ROTORES
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Conforme el numero de rotores montados sobre el mismo eje, las bombas se clasifican en:
–
Bomba de Simple Etapa
–
Bomba de Múltiple Etapa
BOMBA DE SIMPLE ETAPA
•
•
Estas bombas tienen montado sobre el eje un solo rotor La transmisión de energía al fluido se realiza por tanto en una sola etapa
BOMBA DE MULTIPLE ETAPA •
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Sobre el mismo eje de la bomba se hallan montados varios rotores, todos ellos ubicados en una misma caja dimensionada de modo que el flujo a través de los mismos sea posible El fluido pasa sucesivamente por los rotores; el paso del fluido por cada rotor o difusor constituye un etapa El difusor de palas guías generalmente ubicado entre dos rotores consecutivos se denomina distribuidor de la bomba
NUMERO DE ENTRADAS DE ASPIRACION •
Según la forma como el fluido ingresa al cuerpo del rotor de la bomba, esta se clasifica en:
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Bombas de aspiración simple
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Bombas de aspiración doble
BOMBAS DE ASPIRACION SIMPLE •
El rotor de la bomba solo tiene la posibilidad de recibir el fluido por un solo lado
BOMBA DE ASPIRACION DOBLE •
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El rotor tiene forma simétrica respecto al plano normal al eje y la posibilidad de recibir fluido por ambos sentidos
La principal ventaja de este tipo de bombas es el equilibrio axial al que presenta el rotor
FORMA DE TRANSFORMACION DE LA ENERGIA •
De acuerdo al dispositivo con que cuenta la bomba para la transformación de la energía hidráulica cinética en energía hidráulica de presión, se pueden clasificar en:
–
Bombas con colector en caracol
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Bombas con difusor directriz o palas guías
–
Bombas con colector tronco cónico
POSICION DEL EJE •
Conforme la disposición del eje de la bomba, esta puede ser:
–
De Eje Horizontal
–
De Eje Vertical
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O VOLUMETRICAS •
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Por lo general el órgano propulsor de la bomba comunica energía hidráulica de presión al fluido La principal característica de las bombas de desplazamiento positivo constituye que la partícula de fluido en contacto con el órgano propulsor de la bomba tiene aproximadamente la misma trayectoria que el órgano propulsor de máquina En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación constante entre la descarga y la velocidad del órgano propulsor de la bomba.
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS VOLUMETRICAS •
Las bombas de desplazamiento o positivo volumétricas pueden ser:
–
Alternativas: el fluido recibe la acción de fuerzas
directamente de un pistón, embolo o diafragma.
–
Rotativas: el fluido recibe la acción de fuerzas de
una o mas piezas rotativas que comunican energía de presión.
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS ALTERNATIVAS Simplex Simple efecto Múltiplex Pistón o embolo Simplex Doble efecto Alternativas
Duplex Simplex Diafragma Múltiplex
BOMBAS DE PISTON •
SIMPLE EFECTO: el pistón solo acciona en una de sus caras
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DOBLE EFECTO: el pistón acciona en ambas caras
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SIMPLEX: existe una
sola cámara con pistón, émbolo o diafragma.
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MULTIPLEX:
existe más de una cámara con pistón, émbolo o diafragma.
BOMBA DE DIAFRAGMA O MEMBRANA
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS ROTATIVAS Paletas oscilantes Rotor unitario
Deslizantes Flexibles
Pistón rotativo Elemento flexible Tornillo simple
Rotativas Engranajes Rotores múltiples
Exteriores Interiores
Rotor lobular Pistones oscilantes Tornillo
Dobles Múltiples
BOMBA DE ROTOR UNITARIO Y PALETAS DESLIZANTES
BOMBA DE ROTOR CON ELEMENTO FLEXIBLE
BOMBA DE PISTON ROTATIVO
BOMBA DE TORNILLO SIMPLE
BOMBA DE TORNILLO DOBLE
BOMBA DE ENGRANAJE
BOMBA DE ROTOR LOBULAR
BOMBAS ESPECIALES
MAQUINAS HIDRAULICAS MIXTAS
EL EYECTOR
ACOPLAMIENTO HIDRORINAMICO
CONVERSOR HIDRODINAMICO
