Introducción
Las Las turb turbin inas as son son máqu máquin inas as que que desa desarr rrol olla lan n par par y potencia en el eje como resultado de la variación de la cantidad de movimiento del fuido que pasa a través de ellas. Dicho fuido puede ser un gas, vapor, o líquido, a cont contin inua uaci ción ón pres presen enta tamo mos s algu alguna nas s turb turbin inas as que que operan con este tipo de fuidos. ara que el fuido alcance la alta velocidad requerida para que se produ!ca variaciones "tiles en el momento, debe haber ber una di# di#erencia entre la presión a la entrada de la turbina como en la salida.
Turbinas de Reacción Las turbinas de reacción son de admisión total, es decir, el fuido entra al rodete por toda la peri#eria, a di#erencia de lo que ocurría con las turbinas elton. $stán constituidas por la tubería #or!ada, la cámara espiral, el distribuidor, el rodete y el tubo de aspiración o descarga. ueden ser% & De fujo diagonal 'radio a(ial)% *urbinas +rancis y *urbinas Deria! & De fujo a(ial% *urbinas aplan y de -élice
TURBINAS DE REACCION DE FLUJO DIAGONAL
aracterísticas generales $n las turbinas de reacción el fujo ingresa por un conducto alimentador en #orma de caracol circundando la máquina y es dirigido mediante álabes directores estacionarios hacia el rodete móvil por medio del distribuidor/ este "ltimo regula el gasto o caudal de acuerdo a la potencia requerida de la central. ueden ser de eje vertical, como en las centrales grandes o de eje hori!ontal en las peque0as centrales.
Características de la Tubería Forzada La tubería #or!ada ya se describió en el punto 1.1, y su misión, en turbinas de reacción, es conectar el embalse con la cámara espiral. $stá dise0ada para producir una mínima pérdida de carga, y con chimenea de equilibrio para evitar golpes de ariete, sobre todo para grandes. La tubería es tanto más corta y más gruesa cuanto mayor es la velocidad especí2ca de la turbina, ya que opera a menor - y mayor 3.
Características de la Cámara Espiral La misión de la cámara espiral, también con entada, es igualar las velocidades del fuido en toda la peri#eria, antes de la entrada del agua al distribuidor. ara turbinas +rancis lentas 'n4 bajo), la cámara espiral suele ser metálica y de sección circular .5 medida que n4 va aumentando, la sección de la cámara espiral va también
aumentando, el material de construcción pasa a ser hormigón, y la sección pasa a ser rectangular.
Características del Rodete Las características del rodete de las turbinas de reacción dependen del tipo de turbina y, dentro de ésta, del valor de la velocidad especí2ca. Las turbinas +rancis, como se ha comentado, son de tipo radial o mi(to, y trabajan en un intervalo amplio de n4 'entre 16 y 716/ son, por tanto, más rápidas que las turbinas elton). $n turbinas, la clasi2cación como radiales o mi(tas tiene que ver especí2camente con las componentes de la velocidad absoluta del fuido en la sección de entrada al rodete '8).4on de tipo radial cuando la velocidad especí2ca, n4, es in#erior a apro(imadamente 816 y, por encima de este valor, va aumentando la componente a(ial, en turbinas +rancis mi(tas. Las turbinas -élice, aplan y 9ulbo son a(iales, de modo que la velocidad absoluta del fuido en el rodete sólo tiene componente a(ial y tangencial. 4on más rápidas que las turbinas +rancis, ya que trabajan a velocidades especí2cas mayores, y las turbinas 9ulbo, a su ve!, son más rápidas que las turbinas -élice y aplan. Las turbinas aplan, de hecho, sólo se di#erencian de las turbinas -élice en que las primeras presentan álabes giratorios orientables, de modo que pueden adaptar el ángulo β8: a las variaciones de caudal, para ma(imi!ar el rendimiento de la turbina en cada m omento 'evitar choques con el álabe en el triángulo de entrada.
CLASIFICACION E LAS T!R"INAS SE#$N EL N$%ERO ES&EC'FICO E RE(OL!CIONES) Las leyes de semejan!a de las turbinas e(presan que ;todas las turbinas geométricamente semejantes tienen el mismo n"mero especí2co de revoluciones<. $l valor de n4 determina la #orma del rodete de las turbinas de modo que se pueda alcan!ar la velocidad angular deseada. 7.=.8. Las turbinas $L*>? 4e clasi2can en lentas y rápidas. *urbinas elton Lentas.& *ienen el n4 peque0o y cumplen con la relación D@d A B6. *urbinas elton Cápidas.& *ienen el n4 grande y cumplen con la relación D@d .
Las turbinas de REACCION % +rancis, aplan y de -élice Las turbinas de reacción cubren una gama grande de n4, desde B6 hasta más de 8666 m E y el rodete cambia de #orma poco a poco en la medida en que aumenta el valor de n4, como se aprecia en la siguiente 2gura.
T!R"INA STRAFLO 4e trata de la turbina más reciente, e(perimentada con é(ito en la central mareomotri! de 5nnapolis Coval, situada en la bahía de +undv de anadá. 4e trata de una turbina apta para un caudal grande con un salto muy reducido, es decir con velocidad especi2ca muy elevada. La di#erencia que tiene con la turbina bulbo, es que el rotor del generador se sit"a en la peri#eria de la rueda y solidaria a sus álabes, y el estator lógicamente en su e(terior. Los álabes pueden girar para poderse adaptar a las variaciones de caudal, para ello están unidos al rotor mediante una especie de rótula. $n la 2gura .8F se puede observar un dibujo esquemático del conjunto de la turbina y de su rodete.
Turbinas Stra*o) $stas turbinas derivan de una desarrollada por Leroy +. -ar!aen 8G8G, que se conoció con el nombre de ;4traight +loH<. $sta máquina está montada hori!ontalmente en la dirección del fujo. Los polos del generador se montan en un anillo que está acoplado directamente a la peri#eria del rodete, dicho anillo gira en una ranura del conducto de paso del agua. $l estator del generador rodea dicha ranura '2gura 8.8G). $l grupo strafo es una máquina de fujo a(ial para peque0os saltos. 4u campo de aplicación cubre tanto el campo de las demás turbinas tubulares como el de las turbinas aplan de eje vertical, ya que es aplicable para saltos de hasta I6 m y a"n mayores. La mayoría de estos grupos trabaja con regulación simple 'rodete con palas orientables), aunque también se construyen con doble regulación para obtener elevados rendimientos en todo el rango posible de alturas y caudales. $stos grupos pueden ser empleados en grandes centrales y utili!ados para estabili!ar la #recuencia de la red, gracias a la elevada inercia del rotor.
Funcionamiento de la Turbina Stra*o 4u principio de #uncionamiento se basa en el de la turbina de hélice. $n este tipo de turbina el rodete conocido también como rueda polar, tiene como caractrística principal el incorporar el generador en la peri#eria de las palas, lograndose así una pie!a y evitándose el eje del generador y su acople al eje de la turbina. La ventaja de este esquema constructivo #rente a las turbinas 9ulbo y aplan convencionales radica en la disminución de un 86 o 81J de los costos de obra civil, especialmente en cuanto a la longitud del conducto donde #ue instalada. 5unque el generador se encuentra en el mismo plano vertical del rodete, este se encuentra por #uera del ducto de conducción del agua y es de #ácil acceso desde la sala de máquinas. omo las dimensiones del generador no tienen restricciones, puede seleccionarse, bien sea un diámetro óptimo ó una masa su2cientemente grande del rotor, sin que disminuya la e2ciencia del sistema de ventilación del generador. $ste tipo de turbina en los "ltimas a0os ha tenido un mayor desarrollo debido al las soluciones planteadas en los sellos hidrostáticos ubicados entre el conducto de paso del agua y el generador permitiendo una buena estanquidad. or ahora las palas son 2jas pero se tiene en perspectiva utili!ar sistemas de palas móbiles, para ello deberá darse una respuesta tecnológica a los problemas de absorción de cargas por parte de las palas y de los cojinetes.
Conclusiones on este trabajo puede estudiar los di#erentes tipos de turbina y la e2ciencia individual de cada tipo de turbina , como también el uso de cada turbina como por ejemplo la turbina tipo bulbo que se usa para obtener energía mediante las mareas del mar, por lo general las turbinas se utili!an para generar energía eléctrica mediante el movimiento de los fuidos 'agua) a grandes caudales o a grandes presiones, actualmente se han desarrollado estos mecanismos y se han llegado a construir turbinas elton que generan 886.766 KH , como también turbinas +rancis de hasta 8IG.666 KH y turbinas aplanque generan =6.G66 KH.
!NI(ERSIA TECNOLO#ICA E &ANA%A CENTRO RE#IONAL !NI(ERSITARIO E COCLE LICENCIAT!RA EN %ECANICA IN!STRIAL %A+!INAS TER%ICAS IN(ESTI#ACION E T!R"INAS E REACCION &RESENTAO &OR, A#RA-AL. "IEL /01/203456 A#RA-AL. A+!ILINO /01370462 +!IROS. %ARTIN 808590733 I SE%ESTRE /936
