8/18/2019 apuntes de turbinas,turbocompresor,ventiladores

1/4

TURBINAS

(turbomáquinas motoras)

Turbina es el nombre que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas sonmáquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste leentrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.La turbina es un motorrotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vaporde agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta conpalas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal formaque el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y lahace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar elmovimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.Lasturbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estátor, siendola primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene elmovimiento de rotación.

TURBINAS HIDRAULICA T.H

es una turbomáquina motora hidráulica, que aprovecha la energía de un fluido quepasa a través de ella para producir un movimiento de rotación que, transferidomediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un generador quetransforma la energía mecánica en eléctrica,

TURBINA KAPLAN (REACCION)

Las turbinas Kaplan son uno de los tipos más eficientes de turbinas de agua dereacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice delmotor de un barco,. Se emplean en saltos de pequeña altura y grandes caudales. Lasamplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberadapor una compuerta.

Turbina Francis(REACCION) :

Son capaces de operar en rangos de desnivel que van de los dos metros hasta varios

cientos de metros. junto con su alta eficiencia, ha hecho que este tipo de turbina sea elmás ampliamente usado en el mundo, principalmente para la producción de energíaeléctrica en centrales hidroeléctricas.

Turbina Francis lenta. Para saltos de gran altura (alrededor de 200 m o más).

 – Turbina Francis normal. Indicada en saltos de altura media (entre 200 y 20 m)

 –  Turbinas Francis rápidas y extrarrápidas. Apropiadas a saltos de pequeña altura(inferiores a 20 m).

8/18/2019 apuntes de turbinas,turbocompresor,ventiladores

2/4

turbinas de acción: el agua sale del distribuidor a la presión atmosférica, y llega alrodete con la misma presión; en estas turbinas, toda la energía potencial del salto setransmite al rodete en forma de energía cinética.

turbinas de reacción:  el agua sale del distribuidor con una cierta presión que va

disminuyendo a medida que el agua atraviesa los álabes del rodete, de forma que, a lasalida, la presión puede ser nula o incluso negativa; en estas turbinas el agua circula apresión en el distribuidor y en el rodete y, por lo tanto, la energía potencial del salto setransforma, una parte, en energía cinética, y la otra, en energía de presión.

Turbina Pelton (ACCION): es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica.Es una turbomáquina motora, de flujo radial, admisión parcial y de acción,

 

Las turbinasPelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal. Lascentrales hidroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, en su mayoría, con

una larga tubería llamada galería de presión para trasportar al fluido desde grandesalturas, a veces de hasta más de 1500 metros. Al final de la galería de presión sesuministra el agua a la turbina por medio de una o varias válvulas de aguja, tambiénllamadas inyectores, los cuales tienen forma de tobera para aumentar la velocidad delflujo que incide sobre las cucharas.

Turbinas térmicas:

Son aquéllas cuyo fluido de trabajo sufre un cambio de densidad considerable a travésde su paso por la máquina.Estas se suelen clasificar en dos subconjuntos distintosdebido a sus diferencias fundamentales de diseño:

Turbinas a vapor : su fluido de trabajo puede sufrir un cambio de fase durante supaso por el rodete; este es el caso de las turbinas a mercurio, que fueron populares enalgún momento, y el de las turbinas a vapor de agua, que son las más comunes.

Turbinas a gas: En este tipo de turbinas no se espera un cambio de fase del fluidodurante su paso por el rodete.También al hablar de turbinas térmicas,

La compresibilidad: es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos loscuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresióndeterminada manteniendo constantes otros parámetros.

Flujo compresible e incompresible:

Son aquellos donde la variación de densidad son insignificante,se toman comoincompresible.

-cuando la variación no se puede despreciar entonces son compresibles

8/18/2019 apuntes de turbinas,turbocompresor,ventiladores

3/4

TURBO COMPRESORES

Un turbocompresor es una maquina pensada para aprovechar la energía de los gasesde escape de un motor y usarla en la acción de comprimir el aire fresco del conductode admisión de un motor de combustión , se compone de una turbina , accionada por

los gases de escape y un compresor que comprime los gases del conducto deadmisión , unidos ambos por un eje que los hace girar solidarios.

El funcionamiento del compresor es contrario al de la turbina.La rueda del compresorse une a la turbina por medio de un eje de acero forjado y, a medida que la turbinahace girar la rueda del compresor, esta rotación a alta velocidad recoge aire y locomprime.

La carcasa del compresor a continuación convierte este caudal de aire de altavelocidad y baja presión en uno de alta presión y baja velocidad a través de unproceso llamado difusión. El aire comprimido se lleva hasta el motor para que se

aumente la cantidad de combustible quemado y se produzca más potencia.

CARACTERISTICA DE UN TURBOCOMPRESOR.

Un turbocompresor tiene dos partes principales: la turbina y el compresor.La turbinaconsta de una rueda y dela carcasa de la turbina. La tarea de lacarcasa es guiar losgases de escape hacia la rueda. La energía de los gases de escape hace girar larueda de la turbina y el gas sale de la carcasa de la turbina a través de una zona desalida.

VELOCIDAD APROXIMADA DE UN TURBO: puede ser llegar A 120000 RPM

TIPOS DE TURBO.C

DE IMPULSO

PRESION CTE

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LA BOMBAS HIDRÁULICAS

 Antes de que un sistema de bombeo pueda ser diseñado o seleccionado debe

definirse claramente su aplicación. Así sea una simple línea de recirculación o un granoleoducto, los requerimientos de todas la aplicaciones son siempre los mismos, esdecir, trasladar líquidos desde un punto a otro. Entonces, esto obliga a que la bomba yel sistema tengan iguales características para que este diseño sea óptimo. Lamanera de conocer tales características se realiza con la ayuda de las curvascaracterísticas de la bomba, las cuales han sido obtenidas mediante ensayosrealizados en un banco de pruebas el cual posee la instrumentación necesaria paramedir el caudal, velocidad de giro, momento de torsión aplicado y la diferencia depresión entre la succión y la descarga de la bomba, con el fin de poder predecir elcomportamiento de la bomba y obtener el mejor punto de operación el cual se conocecomo PME, variando desde una capacidad igual a cero hasta un máximo,dependiendo del diseño y succión de la, bomba. Generalmente este tipo de curvas seobtienen para velocidad constante, un diámetro del impulsor específico y un tamaño

8/18/2019 apuntes de turbinas,turbocompresor,ventiladores

4/4

determinado de carcasa, realizando la representación gráfica de la carga hidráulica(curva de estrangulamiento), potencia absorbida y eficiencia adiabática contra lacapacidad de la bomba.

Estas curvas son suministradas por los proveedores de bombas, de tal manera que

el usuario pueda trabajar según los requerimientos de la instalación sin salir de losintervalos de funcionamiento óptimo, además de predecir que ocurrirá al variar elcaudal manejado, sirviendo como una gran herramienta de análisis y de compresióndel funcionamiento del equipo.

VENTILADORES  

Los ventiladores son las máquinas más usadas para producir el movimiento del aire enla industria. Su funcionamiento se basa en la entrega de energía mecánica al aire a

través de un rotor que gira a alta velocidad y que incrementa la energía cinética delfluido, que luego se transforma parcialmente en presión estática. Se dividen en dosgrandes grupos: los ventiladores axiales y los ventiladores centrífugos.

Venti ladores axiales

En los ventiladores axiales, el movimiento del flujo a través del rotor, con álabes opalas de distintas formas, se realiza conservando la dirección del eje de éste Se usanpara mover grandes cantidades de aire en espacios abiertos; como la resistencia alflujo es muy baja, se requiere generar una presión estática pequeña, del orden de los5 a 25 milímetros de columna de agua (mmcda). Debido a esto, la principal aplicaciónde los ventiladores axiales se encuentra en el campo de la ventilación general y se losconoce con el nombre de extractores o inyectores de aire. Sin embargo, este tipo deventiladores, cuando se los construye con álabes en forma de perfil de ala y de paso

variable, llegan a generar alturas de presión estáticas del orden de los 300 milímetrosde columna de agua (mmcda) y se los usa en aplicaciones diversas.

Ventiladores centrífugos

En estos ventiladores el aire ingresa en dirección paralela al eje del rotor, por la boca

de aspiración, y la descarga se realiza tangencialmente al rotor, es decir que el airecambia de dirección noventa grados (90 °)Este tipo de ventiladores desarrollapresiones mucho mayores que los ventiladores axiales, alcanzando presiones dehasta 1500 milímetros de columna de agua (mmcda) y son los empleados,mayormente, en los sistemas de ventilación localizada. El principio de funcionamientode los ventiladores centrífugos es el mismo del las bombas centrífugas. Estánconstituidos por un rotor que posee una serie de paletas o álabes, de diversas formasy curvaturas, que giran aproximadamente entre 200 y 5000 rpm dentro de una caja oenvoltura.