Operacion de Una Turbina Lm 2500

5/24/2018 Operacion de Una Turbina Lm 2500

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Manual de Capacitacin Tecnolgico

Contenido del Manual de Capacitacin

Fecha de Elaboracin: Nov 2011Fecha de Revisin: Nov 2011Estado de la Revisin: Intermedio

Especialidad:Transporte de Gas por Ducto. iempo deealizacin

40 HRS Nivel 1

02 Mdulo: Turbinas de Gas Categora: Operador Especialista enEstaciones de Compresin y BombeoSistemas Digitales (Sectores de DuctosPGPB)

02 Curso: Operacin de una turbina

LM 2500

Especialidad:Transporte de Gas por Ducto. 0

Contenidos de Formatos Pgina

Requerimientos y Contenido Especfico del Programa 1

Contenido Desarrollados del Programa 4

Ejercicios y Prcticas del Programa 72

Sistema de Evaluacin del Mdulo 87

Normas que aplican en lo General 105

Glosario de Trminos Tecnolgicos 112

Formato de Anexos Tcnicos del Mdulo 120

Bibliografa y Referencias de Consulta 123

Informe de Resultados del Curso 125


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Especialidad: Transporte de Gas por Ducto. Tiempo deRealizacin Horas

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02 Mdulo: Turbinas de Gas Categora: Operador Especialista enEstaciones de Compresin y Bombeo

Sistemas Digitales (Sectores de DuctosPGPB)

02 Curso: Operacin de una turbinaLM 2500

Especialidad:Transporte de Gas por Ducto 1

Objetivo Especfico del curso

Transmitir y aplicar los conocimientos necesarios que se deben desarrollar dentro de unaEstacin de Compresin con la finalidad de mejorar el desempeo del trabajador demanera eficiente y segura.

Competencia a Desarrollar del Operador Especialista en Estaciones de Compresin yBombeo Sistemas Digitales (Sectores de Ductos PGPB)

Opera las turbinas LM 2500 siguiendo procedimientos establecidos de la empresa y lospatrones de flujo general y estabilizacin de flama, alineando el gas de arranque, sistema

de encendido, realizando el checando los componentes principales de la turbina y susaccesorios, el Sistema de aceite lubricante del generador de gas, el conducto de entradade aire, las bombas de lubricacion, el Sistema de vibracin el sistema de sellos, el sistemade gas combustible, el arrancque de Motores de arranque elctricos y neumticos,observando el registro de las lecturas de instrumentos, para mantener en condiciones deoperacin y seguridad los equipos dinamicos de la Estacin de Compresin y mantener lasmetas de suministro de de gas en el Sistema.

Conductas Observables del Operador Especialista en Estaciones de Compresin yBombeo Sistemas Digitales (Sectores de Ductos PGPB)El operador realiza las actividades que se requieran en la estacin de compresin.

Observa y Reporta anomalas en el rea de trabajo dando recorridos continuamente yverificando que todos los equipos se encuentren en ptimas condiciones para el buenfuncionamiento y desarrollo del proceso.

Toma lecturas de presin y temperatura a los equipos auxiliares haciendo recorridos cadados horas, dentro del rea donde estos se encuentran, para observar sus parmetrosoperativos que se encuentren condiciones normales.

Mantiene por medio de su ayudante la limpieza a los equipos dinmicos principales yauxiliares con el material adecuado, y mantener sus reas libres de condicionesinseguras, conforme a lo que establece la poltica de SSPA.

Se presenta a su rea de trabajo con puntualidad.Deber portar siempre en el rea de trabajo su equipo de proteccin personal.Realiza un recorrido completo de toda la estacin al inicio y al trmino de la jornadade trabajo.Obedecer las instrucciones del centro de control Mxico en movimientos operativos yrealizarlo con conocimiento y seguridad.Mantener en orden y limpieza el cuarto de control.Mantener los Equipos y unidades con su nivel de Aceite Satisfactorio.Hacer sus recorridos continuos para la verificacin de alguna anomala.


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Llenar tanque de agua de servicios y tanque de volumen.Purgar separadores y Patn de Gas Combustible al trmino de cada turno.Entrega turno al su relevo en el turno siguiente.

Conocimientos Previos:

Adiestramiento en la categora de Operador Especialista en Estaciones de compresinbombeo y Sistemas Digitales (sectores de ductosPGPB).

Contenido del Curso Operacin de una Turbina LM 2500

2.2.1 Conceptos bsicos de una turbina2.2.1.1 Generalidades.2.2.1.2 Ciclo de brayton.2.2.1.3 Ductos convergentes y divergentes.2.2.1.4 Alabes gua de entrada.2.2.1.5 Patrones de flujo general y estabilizacin de flama.2.2.1.6 Turbina lm2500.2.2.1.7. Chumaceras y colectores.2.2.1.8 Impulsin del compresor tipo reaccin de impulso.2.2.2 Componentes principales de una turbina.2.2.2.1 Conducto de entrada de aire.

2.2.2.2 Conjunto de accionamiento de accesorios.2.2.2.3 Compresor axial.2.2.2.4 Cmara de combustin.2.2.2.5 Turbina de alta presin.2.2.2.6 Turbina de baja presin o potencia.2.2.2.7 Ducto de salida gases de escape.2.2.3 Sistemas que componen una turbina2.2.3.1 Sistema gas de arranque2.2.3.2 Motores de arranque elctrico y neumtico.2.2.3.3 Funcin de motores de arranque.2.2.4. Sistema gas combustible.

2.2.4.1 Funcin y componentes.2.2.5 Sistema gas de control.2.2.5.1 Funcin.2.2.6 Sistema de admisin de aire. (casa de filtros)2.2.6.1 Suncin y componentes2.2.7 Sistema de lubricacin y barrido.2.2.7.1 Funcin y componentes del sistema de lubricacinLm-2500.2.2.8 Sistema de agua de enfriamiento.2.2.8.1 Funcin y componentes.


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2.2.9 Sistema de vibracin.2.2.9.1 Funcin y componentes.2.2.10 Sistema de contraincendio.2.2.10.1 Funcin y componentesMaterial Didctico y Apoyos

Cuaderno Profesional T/CLapiceros, lpices, bolgrafosPintarrn, borrador y marcadores para pintarrn.

Video bin (Can).Computadora.Manual de Capacitacin Tecnolgico del Participante.Manual de Capacitacin Tecnolgico del InstructorRotafolios.Aula para la instruccin TericaDiversos diagramas de las Turbinas de los equipos que se encuentran en lasEstaciones de Compresin.Acceso a los equipos para identificar los componentes de una turbina y de undiagrama en el equipo.Prcticas de Campo


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Contenido Desarrollados del Programa


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CONTENIDO2.2.1 CONCEPTOS BASICOS DE UNA TURBINA

2.2.1.1 GENERALIDADES

2.2.1.2 CICLO de BRAYTON

2.2.1.3 DUCTOS CONVERGENTES Y DIVERGENTES

2.2.1.4 LABES GUA DE ENTRADA

2.2.1.5 PATRONES DE FLUJO GENERAL Y ESTABILIZACIN DE FLAMA

2.2.1.6 TURBINA LM2500

2.2.1.7. CHUMACERAS Y COLECTORES

2.2.1.8 IMPULSIN DEL COMPRESOR TIPO REACCIN DE IMPULSO

2.2.2 COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA

2.2.2.1 CONDUCTO DE ENTRADA DE AIRE.

2.2.2.2 CONJUNTO DE ACCIONAMIENTO DE ACCESORIOS.

2.2.2.3 COMPRESOR AXIAL

2.2.2.4 CAMARA DE COMBUSTIN.

2.2.2.5 TURBINA DE ALTA PRESIN.

2.2.2.6 TURBINA DE BAJA PRESIN O POTENCIA


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2.2.2.7 DUCTO DE SALIDA GASES DE ESCAPE

2.2.3 SISTEMAS QUE COMPONEN UNA TURBINA.

2.2.3.1 SISTEMA GAS DE ARRANQUE.

2.2.3.2 MOTORES DE ARRANQUE ELECTRICOS Y NEUMATICOS.

2.2.3.3 FUNCIN DE MOTORES DE ARRANQUE

2.2.4. SISTEMA GAS COMBUSTIBLE

2.2.4.1 FUNCIN Y COMPONENTES

2.2.5 SISTEMA GAS DE CONTROL.

2.2.5.1 FUNCIN.

2.2.6 SISTEMA DE ADMISIN DE AIRE. (CASA DE FILTROS)


2.2.7 SISTEMA DE LUBRICACIN Y BARRIDO.

2.2.7.1FUNCIN Y COMPONENTES DEL SISTEMA DE LUBRICACINLM-2500.

2.2.8 SISTEMA DE AGUA DE ENFRIAMIENTO

2.2.8.1 FUNCIN Y COMPONENTES.

2.2.9 SISTEMA DE VIBRACIN.

2.2.9.1

FUNCIN Y COMPONENTES

2.2.10 SISTEMA DE CONTRAINCENDIO



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2.2.1 CONCEPTOS BASICOS DE UNA TURBINA

HISTORIA DE LA TURBINA DE

GAS

El ejemplo ms antiguo de lapropulsin por gas puede serencontrado en un egipciollamado Hero en 150 A.C.Heroinvent un juguete que rotabaen la parte superior de unaolla hirviendo debido al efectodel aire o vapor calientesaliendo de un recipiente consalidas organizadas demanera radial en un slo

sentido (Ver GrficoSiguiente).

En 1232, los chinos utilizaroncohetes para asustar a lossoldados enemigos.

Alrededor de 1500 D.C.,Leonardo Davinci dibuj unesquema de un dispositivoque rotaba debido al efecto de

los gases calientes que subanpor una chimenea. Eldispositivo debera rotar lacarne que estaba asando.

En 1629 otro italiano desarroll un dispositivo que uso el vapor para rotar una turbina que movamaquinaria. Esta fue la primera aplicacin prctica de la turbina de vapor.


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En 1678 un jesuita llamado Ferdinand Verbiest construy un modelo de un vehculo automotorque usaba vapor de agua para movilizarse.

La primera patente para una turbina fue otorgada en 1791 a un ingls llamado John Barber.Incorporaba mucho de los elementos de una turbina de gas moderna, pero usaban un compresoralternativo. Hay muchos otros ejemplos de turbina por varios inventores, pero no sonconsideradas verdaderas turbinas de gas porque utilizaban vapor en cierto punto del proceso

En 1872, un hombre llamado Stolze dise la primera turbina de gas. Incorporaba una turbina devarias etapas y compresin en varias etapas con flujo axial prob sus modelos funcionales en losaos 1900.

En 1914 Charles Curtis aplic para la primera patente en los Estados Unidos para una turbina degas. Esta fue otorgada pero gener mucha controversia.

La Compaa General Electric comenz su divisin de turbinas de gas en 1903. Un Ingenierollamado Stanford Moss dirigi la mayora de los proyectos. Su desarrollos ms notable fue elturbo supercargador. Este utilizaba los gases de escape de un motor alternativo para mover unarueda de turbina que, a su vez, mova un compresor centrfugo utilizado para supercargar. Esteelemento hizo posible construir las primeras turbinas de gas confiables.

En los aos 30, tantos britnicos como alemanes disearon turbinas de gas para la propulsin deaviones. Los alemanes alcanzaron a disear aviones de propulsin a chorro y lograron utilizarlosen la 2 guerra mundial.


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Los anteriores dibujos de globo ilustran los principios bsicos sobre los que operan losmotores de la turbina de gas. El aire comprimido adentro de un globo como en la letra (A)ejerce fuerza contra los lmites del globo. El aire, que tiene peso y ocupa espacio, tiene, pordefinicin, masa. La masa del aire es proporcional a su densidad, y la densidad esproporcional a la temperatura y presin.Las molculas de aire se dispersan al aumentar la temperatura, y aumenta la presin, y aldisminuir la temperatura se acercan y baja la presin, como lo define la ley de Boyle yCharles (PV/T= K).

Al salir la masa de aire que est adentro del globo se crea una fuerza como se observa en laletra (B). Esta fuerza aumenta al crecer la masa y la aceleracin, como lo describe lasegunda ley de Newton (F= MA). La fuerza creada por la aceleracin de la masa de aireque est adentro del globo da como resultado una fuerza que es igual y opuesta y que causaque se propulse el globo en la direccin opuesta, como lo describe la tercera ley de Newton.(Cada accin tiene una reaccin igual y opuesta.)

La fuerza se sostiene al reemplazar el aire adentro del globo como indica la letra (C), y,aunque imprctico, deja que una carga sea manejada por la fuerza de la masa de aire queest acelerando e impulsando una turbina, como se observa en la letra (D).


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La letra (E) muestra una forma ms prctica para mantener la fuerza de una masa de aire enaceleracin, que se usa para impulsar una carga. La carcasa contiene un volumen fijo de aireque comprime un compresor impulsado por un motor. La aceleracin del aire comprimido dela carcasa impulsa una turbina que est conectada a la carga.

La letra (F) muestra como el combustible se inyecta entre el compresor y la turbina paraacelerar an ms la masa de aire, as multiplicando la fuerza que se usa para impulsar lacarga.


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La letra (G) muestra como se quita el motor y el compresor se acciona con una porcin delgas de combustin, logrando que el motor sea auto suficiente, siempre y cuando seproporcione combustible.

La letra (H)(arriba)muestra una tpica operacin de motor de turbina de gas. El aire de laentrada se comprime, se mezcla con el combustible y se enciende. El gas caliente se va

expandiendo a lo largo de la turbina suministrando la potencia mecnica, y se libera a laatmsfera.

2.2.1.1Generalidades

La turbina de gas es una maquina de combustin interna de flujo continuo.Se le llama turbina de gas porque al efectuar la combustin, produce su propio gas caliente aalta presin para mover las turbinas.La turbina de gas GENERAL ELECTRIC modelo LM 2500 es una maquina de dos Flechas


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La primera une la turbina del compresor o turbina de alta presin con el compresor axial.La segunda es una flecha que une la turbina de potencia con la unidad impulsada o carga,existiendo entre turbinas un acoplamiento neumtico flexible o aerodinmico.La turbina tiene una potencia al freno de 27,500 H.P.bajo condiciones I.S.O..I.S.O. Es una organizacin internacional de normas operativas.Las condiciones I.S.O. dicen que para que una turbina de gas desarrolle su mxima potencia.Debe operar bajo las siguientes condiciones.

1. A nivel del mar. (Presin atmosfrica).

2. A una temperatura ambiente de 15C.3. Sin obstrucciones en el ducto de admisin de aire y ducto de escape.4.Maquina limpia.5. A plena carga (100% de velocidad.Marca General ElectricModelo LM-2500-PCBAplicacin de turbina Compresor CentrfugoCiclo SimpleDireccin de Rotacin Manecillas del RelojTipo de Operacin ContinuaVelocidad del Generador

De Gases 9850 RPMVelocidad mximaDe Turbina de Potencia 36000 RPMControl de Gobernado woodward GS-10Protecciones Principales Sobre-velocidad, Alta Temperatura, VibracinMezclas Explosivas y Fuego.

Potencia de Salida 22,240 HP

Temp. De Entrada 15c.

Temp. De Salida 482c

Presin Entrada de Aire 14.58 PSI

No Pasos CompresorAxial 16 Pasos

Alavs variables delCompresor Axial 6 etapas


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Pasos de la Turbina deAlta Presin 2 pasos de alavs (etapas)

Pasos de Turbina de Potencia 6 pasos de alavs (etapas)

Tipo de Cmara de Combustin Anular

Inyectores (toberas) 30

Bujas de Encendido 2

Detector de Flama Ultravioleta, Infrarrojo

Tipo de Chumaceras 5 Radiales de Ensamble 2 de carga (Bolas)

Tipo sistema de Arranque Motor Neumtico Auto- lubricado A Gas 135 HP75000 RPM.

Tipo de Combustible Gas Natural

Control de Combustible GS-10 Driver

Sistema de Lubricacin Por Gravedad con Bombas de Lub. y Barrido

Cap. Tanque de Aceite Lubricante 55 Gal. 208 Lts. Aceite Sinttico Mvil Jet

Tipo de Bombas de Lub. Desplazamiento Positivo.

Al conjunto de Compresor Axial, Cmara de Combustin, y Turbina del Compresor, se

le llama Generador de Gases. El resto se le llama Turbina de Potencia. El Generador deGases est constituido por un Compresor de Geometra Variable una Cmara deCombustin Anular. Una turbina de Alta Presin, un sistema de accionamiento de losaccesorios y sus correspondientes controles.


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2.2.1.2. Ciclo de brayton

Hay cinco procesos que ocurren en los motores de las turbinas de gas, como muestra laimagen anterior. Estos procesos, que describi George Brayton por primera vez, se conocencomo el Ciclo de Brayton y ocurren en todos los motores de combustin interna. Los pasosdel Ciclo de Brayton son los siguientes: La compresin ocurre entre la entrad y la salida del compresor (Lnea A-B). Durante

este proceso, aumentan la presin y la temperatura del aire.

La combustin ocurre adentro de la cmara de combustin en donde se mezclan elcombustible con el aire en proporciones explosivas, y se enciende. El volumenaumenta drsticamente al aadirse el calor(Lnea B-C).

La expansin se da al acelerar el gas caliente de la cmara de combustin. Los gases,a presin constante y con el volumen aumentado, entran a la turbina y se expanden alo largo de ella. El tamao de los pasajes tambin aumenta, cosa que permite queaumente todava ms el volumen del gas mientras que disminuye considerablementela presin y la temperatura (Lnea C-D).

La exhaustacin se da en la chimenea de salida del motor con una cada grande en

volumen y a presin constante (Lnea D-A).

El nmero de etapas de la compresin y el arreglo de las turbinas que convierten la energadel gas caliente en aceleracin en energa mecnica, son variables de diseo; sin embargo,todas las turbinas de gas tienen la misma operacin bsica.

El ciclo BRAYTON puede ser:A) Es sencillo abierto:cuando los gases calientes del escape no son aprovechados para

nada una vez que pasan por la turbina.


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B) Es regenerativo:cuando los gases calientes del escape son utilizados para calentar otrosproductos para aumentar la eficiencia del ciclo.

2.2.1.3. Ductos convergentes y divergentesLos compresores en los motores de turbinas a gas usan ductos convergentes y divergentes

para generar las elevadas presiones necesarias para (a) proporcionar una pared depresin, evitando que el gas caliente en expansin salga a travs de la entrada del motor ascomo a travs del escape; y (b) para abastecer la proporcin adecuada de aire y combustiblepara la combustin eficiente y enfriamiento de la cmara de combustin.

La presin disminuye a travs de los ductos convergentes e incrementa a travs de losductos divergentes, un fenmeno que se demuestra en el equipo de pintura con aerosol. Elaire comprimido, forzado a travs de un ducto convergente, genera una presin ms baja atravs de la seccin ms estrecha para jalar pintura hacia adentro. La expansin a travs deuna seccindivergente, entonces, incrementa la presin y el volumen de aire, dispersando lapintura en unaniebla atomizada.


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2.2.1.4. labes gua de entradaLos labes gua de entrada dirigen o alinean el flujo de aire a la primera seccin de cuchillasgiratorias donde la velocidad se incrementa por medio de la adicin de energa. La siguienteseccin de labes del estator es divergente, proporcionando un incremento en la presinesttica y una disminucin en la velocidad del aire. Despus, el flujo de aire entra a lasegunda etapa a una velocidad y presin inicial ms altas que en la entrada de la etapaanterior. Cada etapa subsecuente proporciona un aumento incrementado en la velocidad ypresin esttica hasta que finalmente, se llega al nivel deseado de presin y velocidad.

Algunos labes del estator del compresor estn diseados para moverse, cambiando sudivergencia, permitiendo la regulacin de la velocidad y presin de salida del compresor paralograr la relacin adecuada de aire para combustin del combustible y enfriamiento contra lavelocidad del motor y salida de potencia.


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2.2.1.5.PATRONES DE FLUJO GENERAL Y ESTABILIZACIN DE FLAMA

Los patrones de flujo general y estabilizacin de flama estn ilustrados en el dibujo anteriordonde se representa una cmara de combustin tpica tipo lata. Aunque los motoresmodernos usan una cmara de combustin anular continua, la cmara de combustin tipolata simplifica la ilustracin de las tcnicas de enfriamiento y combustin utilizadas en todaslas cmaras de combustin.La temperatura de la flama ilustrada en el centro del combustor est aproximadamente a3200 F (1760C) en la punta cuando el motor est operando a carga completa. Los metalesutilizados en la construccin de la cmara de combustin no son capaces de resistir lastemperaturas de este rango; por lo tanto, el diseo proporciona pasajes de flujo de aire entre


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las paredes interna y externa de la cmara para propsitos de enfriamiento y de dar forma ala flama.Se dirige el aire que fluye a la cmara interna a travs de pequeos orificios para dar forma ala flama centrndola dentro de la cmara, para evitar su contacto con las paredes de lacmaraAproximadamente 82% del flujo de aire en las cmaras de combustin se utiliza paraenfriamiento y dar forma a la flama, solamente 18% se utiliza para combustin delcombustible.

La regulacin del flujo de combustible determina la velocidad del motor. El control del labedel estator en el compresor controla la presin y velocidad en la cmara de combustin comouna funcin de la velocidad del compresor.


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2.2.1.6. Turbina LM2500

Consta de un generador a gas (GG), turbina de potencia y adaptador frontal de la flecha deacoplamiento de salida. El generador de gas est compuesto por un ducto de entrada deaire, un compresor de alta presin de 16 pasos, una cmara de combustin tipo anular con 2bujas de encendido y 30 toberas que suministran el gas combustible, una turbina de altapresin de 2 pasos, un arns de 11 termopares de temperatura T5-4 sensores de vibracin yvelocidad un sistema de impulsin de accesorio (caja de engranes) Separador aire-aceite,motor de arranque. Control de combustible GS-10.


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Los rotores del compresor axial (HPC) y la turbina de alta presin (HPT) estn conectadospor medio de acanalados que se casan. El rotor de alta presin gira en direccin de lasmanecillas del reloj al verlo desde la parte frontal, viendo hacia delante.El ducto de entrada y cuerpo central son los componentes de entrada del motor, montadosen la estructura frontal del compresor. Los marcos estructurales proporcionan soporte para elrotor del compresor axial (HPC), chumaceras, estator del compresor, rotor de la turbina dealta presin (HPT) y rotor de la turbina de potencia (PT). stos incluyen la estructura traseradel compresor y la estructura media de la turbina y la estructura trasera de la turbina en la

turbina de potencia (PT).La turbina de potencia (PT) se une al GG a travs del equipo de unin para producir elensamblaje de la turbina a gas. La PT est compuesta de un rotor de turbina de baja presinde 6 etapas (alavs), un estator de turbina de baja presin. Est acopladaaerodinmicamente al GG y est impulsada por los gases de escape delGG. El adaptadorfrontal de la flecha de acoplamiento est conectado al rotor de la PT y proporciona potenciade flecha a la carga impulsada.El compresor axial del GG jala aire a travs del ducto de entrada, alrededor del cuerpocentral. El aire despus viaja a travs de los labes gua de entrada (IGV) y pasa alcompresor de alta presin (HPC). La cantidad de flujo de aire en el compresor axial de 16pasos est regulada por los alavs guas de entrada y por seis pasos de los labes variables

del estator (VSV). La posicin angular de los VSVs se cambia como una funcin de latemperatura de entrada del compresor (T2) a la velocidad del GG (NGG). Esto proporcionauna operacin libre-libre de paro del compresor a travs del amplio rango de velocidades delrotor y temperaturas de entrada. Entonces, se dirige el aire de descarga del compresor a laseccin de combustin.Los gases calientes del combustor, se dirigen a la turbina de alta presin (HPT), lo queimpulsa el compresor axial. Los gases de escape salen de la turbina de alta presin y entrana la turbina de potencia e impulsa al adaptador frontal de la flecha de acoplamiento. Eladaptador frontal se casa con la flecha de acoplamiento abastecida por el packager eimpulsa la carga de salida.Aire de extraccin de la etapa No.8 Presurizacin y enfriamiento de los colectores

De la etapa No.8 del compresor axial se extrae aire por paletas huecas de dicha etapa y selleva a un distribuidor externo. Desde el distribuidor el aire fluye y se conduce por tuberashacia el frente y hacia atrs hasta una boquilla eyectoras.Cada eyector contiene un tubo venturi por el que pasa el aire, el aire de la etapa 8 atrae airedel exterior hacia el eyector con el fin de proporcionar un volumen elevado de aire a bajapresin y a baja temperatura.El aire del eyector frontal se conduce por tuberas al cubo del cuerpo frontal donde se utilizapara poner bajo presin y enfriamiento al colector A. Parte del aire del colector Apasa porunos orificios del eje frontal del rotor del compresor axial por el conducto de aire del rotor y


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por unos orificios del eje posterior del rotor donde pone bajo presin y enfriamiento alcolector B.El aire del eyector posterior se conduce por tuberas al cubo de cuerpo posterior de la turbinadonde se utiliza para poner balo presin y enfriamiento al colector D. Parte del aire que entrapor el colector D se extrae hacia el tnel del eje de acoplamiento flexible para fines deenfriamiento y de all sale por el extremo posterior del conducto de escape parte del airepasa por unos orificios del eje posterior de la turbina de potencia y del tubo de aire del rotor yunos orificios en el eje frontal del rotor donde pone bajo presin y enfriamiento al colector C.

Aire de extraccin de etapa 9.De la etapa nueve del compresor axial se extrae aire a travs de unos orificios en la carcasadel compresor en sitios correspondientes a las paletas de la etapa nueve y se conduce portubos al cuerpo intermedio de la turbina y al eyector posterior del pistn de equilibrio. El airellevado al cuerpo intermedio de la turbina entra en dicho cuerpo a travs de cinco de lossoportes radiales. Parte del aire sale por orificios en el cubo del cuerpo para enfriar el forrointerior del cuerpo el resto del aire entra en los tubos de enfriamiento de la turbina de altapresin en el respiradero del sello y en tres orificios en la cara posterior del cubo hacia ellado frontal del rotor de baja presin este aire se utiliza para enfriar el rotor y pasa por laturbina de potencia.El aire que va al eyector posterior del pistn de equilibrio se suma al aire de la etapa trece y

entra en el cuerpo a travs de los soportes radiales dos y ocho y pasa a un rea entre lossellos frontales de aire. Esta rea hace las veces de cmara de equilibrio para reducir lacarga hacia atrs del cojinete de bolas No.7.Aire de extraccin de la etapa 13De la etapa 13 se extrae aire por unos orificios de la carcasa del compresor y pasa por undistribuidor. El aire se conduce por tuberas que estn instaladas y montadas en la carcasadel cuerpo posterior del compresor axial hacia las coronas de la segunda etapa de la turbinade alta presin, circula y enfra las toberas de dicha etapa. Parte del aire sale por los orificiosen el borde de salida de las toberas y el resto se utiliza para enfriar el sello entre las etapas,el lado posterior de las bases de alavs de la primera etapa y el lado frontal de las bases dealavs de la segunda etapa. Parte del aire de la etapa 13 se suma al aire de la etapa 9 en el

eyector posterior y se utiliza para el equilibrio de presin del cojinete No 7.Aire de extraccin de la etapa 16El aire de extraccin de la etapa 16 o aire de la descarga del compresor se extrae a travs deunos orificios en la pared interior del cuerpo posterior del compresor y por los soportesradiales No.3, 4,8, y 9 este aire se extrae uniformemente por los cuatro orificios. De ladescarga del compresor tambin se extrae aire para enfriar alavs de la turbina de altapresin. El resto del aire extrado de la descarga del compresor se utiliza para enfriar el forrode la cmara de combustin y las paletas de las toberas de la primera etapa de la turbina dealta presin.


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2.2.1.7.CHUMACERAS Y COLECTORES

Las dos flechas de los motores estn soportadas por siete chumaceras en cuatro colectoressecos, donde se roca el aceite sinttico sobre cada chumacera para enfriamiento y

lubricacin. Los cojinetes de bolas mantienen el posicionamiento axial o de empuje de cadaflecha. Otras cargas de la flecha son llevadas por cojinetes de rodillos. Cada chumacera estnumerada de acuerdo a cmo se relaciona con el tipo y la ubicacin de la estacin del motor:B para bolas y R para rodillo. Los colectores se identifican alfabticamente del frente haciaatrs en el motor.La turbina de gas (GG) con un ensamblaje de turbina de potencia de 6 pasos consta de dossistemas giratorios separados el GG y PT. Se usan siete chumaceras: la 3 R est ubicada enel colector A; el colector B contiene las chumaceras 4R y 4B; el colector C contiene laschumaceras 5R y 6R; y el colector D contiene las chumaceras 7B y 7R. El compresor axial


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Con una turbina de alta presin de dos pasos contiene slo las primeras cuatro chumaceras:3R, 4R, 4B, y 5R.El lado delantero del rotor del generador de gas est soportado por la chumacera 3R, que seencuentra alojada en el colector A. El lado posterior del rotor est soportado por laschumaceras No. 4B yNo. 4R, que se encuentran alojadas en el colector B. La chumaceraNo. 5R es un cojinete de rodillo que soporta la flecha posterior del rotor de la turbina delgenerador a gas.El soporte del rotor de la PT consta de tres chumaceras: las chumaceras No. 6R, 7B y 7R

del rotor de la turbina del generador de gas. Las chumaceras No. 6R y 7R son cojinetes derodillos montados sobre las flechas delantera y posterior respectivamente. La chumacera No.7B es un cojinete de bolas montado en la flecha trasera, justo delante de la chumacera No.7R. Lleva la carga de empuje de todo el rotor de la PT.El miembro de rodillo de la chumacera 6R est montado en la TMF. La 3R, 4R, 4B, 5R y 7Bson chumaceras aparejadas y con anillo - gua interno.Todos los anillos gua externos de las chumaceras, a excepcin de la No. 4B, 5R y 7R estnbridados. La chumacera No. 4B est retenida por una tuerca espaciadora a travs de su caraexterna. Las chumaceras No. 5R y 7R estn retenidas por medio de un anillo con lengetaque engrana por medio de ranuras en el anillo gua exterior. Las chumaceras No. 3R y 5R,bajo ciertas condiciones, pueden estar ligeramente cargadas. Para evitar que se patinen los

rodillos bajo estas condiciones, el anillo gua externo es ligeramente elptico para mantenerlos rodillos girando.


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2.2.1.8. IMPULSIN DEL COMPRESOR TIPO REACCIN DE IMPULSOLa turbina de impulsin por compresor es un tipo de reaccin de impulso diseada para lamxima eficiencia al convertir el flujo de gas caliente en energa mecnica giratoria. Unatobera fija del primer paso dirige el flujo al primer paso de las cuchillas giratorias. El impulsodel gas caliente en expansin sobre la superficie ms baja de cada cuchilla giratoria genera

movimiento en la direccin hacia arriba.

El flujo del gas caliente por arriba de la cuchilla siguiente crea una presin ms baja porarriba de la cuchilla al igual que sucede por arriba del ala de una aeronave, causando unafuerza rotacional adicional. Los pasos subsecuentes operan idnticamente, multiplicando lafuerza rotacional. Las turbinas de impulsin de carga y compresor constan de un nmerovariable de etapas, dependiendo de la carga que se va a impulsar y otras implicaciones deldiseo.

TURBINA LM-2500


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2.2.2 COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA

COMPONENTES PRINCIPALESLa ilustracin anterior es un diagrama desensamblado del motor de la turbina a gas LM2500donde se muestran los componentes principales del motor. Cada uno de estos componentesse describe en mayor detalle en las siguientes pginas de esta seccin:

Ducto de Admisin de Aire de entrada y cuerpo central Caja accesoria de engranes Estructura Frontal del Compresor Axial Ensamblaje de la estructura trasera del compresor de alta presin Ensamblaje del combustor(Cmara de Combustin) Ensamblaje de la turbina de alta presin (HPT) Ensamblaje de la estructura media de la turbina Ensamblaje de la turbina de potencia (LPT) Ensamblaje de la estructura posterior de la turbina Ensamblaje del ducto de escape Flecha de acoplamiento flexible


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2.2.2.1 CONDUCTO DE ENTRADA DE AIRE

Los componentes de entrada dirigen aire a la entrada del generador de gas para

proporcionar un flujo de aire suave y no turbulento al compresor. Estos componentes constandel ducto de entrada y el cuerpo central.El ducto de entrada est construido de aluminio y tiene forma de boca de campana. Se hafijado por medio de pernos a la brida exterior delantera de la estructura frontal del compresory contiene el mltiple de lavado de agua para inyectar soluciones de limpieza lquida en elcompresor.El cuerpo central es un divisor de flujo fijado con pernos al frente del hub(dispositivo) de laestructura frontal del compresor. En ocasiones se le conoce como nariz de bala y vienedisponible en aluminio o en un material compuesto de plstico.


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2.2.2.2 Conjunto de accionamiento de accesorios

El arranque del motor, lubricacin y monitoreo de la velocidad del rotor del compresor se

logra por medio de los accesorios montados en la caja accesoria de engranes (AGB).La caja de engranes de accesorios consta de una caja de engranes de entrada ubicada en elhub (dispositivo que recibe seal) de la estructura frontal del compresor, una flecha depropulsin radial dentro del punto en posicin de la 6:00 en punto de la estructura frontal yuna caja de engranes de transferencia acoplada a la caja de engranes de accesorios. Tantola caja de engranes de transferencia como la caja de engranes de accesorios (AGB) estnfijadas con pernos por debajo de la estructura frontal. Los siguientes accesorios tambin pueden montarse en la AGB: Marcha hidrulica o neumtica Bomba de barrido y aceite de lubricacin del motor Bomba hidrulica de geometra variable

Separador Aire-AceiteEl separador de aire y aceite consiste en un impulsor de chapa metlica dentro de una caja dealuminio, y va montado en la parte frontal de la caja de engranaje, es decir la seccincorresponde a los accesorios. Para evitar prdidas excesivas de aceite al dejar escaparvapores de aceite por los respiraderos, todos los respiraderos de los Colectores desembocanen el separador de aire y aceite. El aire de los colectores se deja escapar despus de pasar porel separador, mientras que el aceite se recoge en el interior del impulsor. Unos pequeos orificiosen los segmentos del impulsor permiten que el aceite recogido salga a la caja exterior delseparador. Unas paletas dispuestas en las paredes de la caja se utilizan para dirigir el aceite a la


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caja de engranaje.Para evitar que el aceite y los vapores de aceite se escapen por el extremo del impulsor, elseparador tiene dos sellos de laberinto, con la cavidad entre ellos presurizada con aire de laetapa 8.


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2.2.2.3 COMPRESOR AXIAL

Seccin de Admisin

La seccin de admisin dirige el flujo de aire a la admisin del compresor axial y proporcionaun flujo suave y sin turbulencias, esta seccin est integrada por un conducto de admisin yun cuerpo central. El conducto de admisin esta unido con pernos de la brida frontal exteriordel cuerpo frontal del compresor axial, y contiene el distribuidor de agua de lavado usadopara inyectar soluciones liquidas de limpieza al compresor, el cuerpo central est unido conpernos a la parte frontal del cubo del cuerpo frontal del compresor tanto el conducto deadmisin como el cuerpo frontal son de aluminio.El compresor es del tipo de flujo axial de 16 etapas (alavs) de relacin de alta presin. Susprincipales componentes son el cuerpo frontal, el rotor, el estator y el cuerpo posterior.


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La funcin principal de la seccin del compresor es la de comprimir el aire para lacombustin. Sin embargo, parte del aire se extrae para el enfriamiento de la turbina y otrosusos.El aire aspirado por el cuerpo frontal pasa por las etapas sucesivas de alavs y paletas delrotor y estator del compresor y se comprime al pasar por cada etapa. Despus de pasar porlas 16 etapas el aire se comprime en una proporcin de 18 a 1 las directrices de la admisiny las paletas de las primeras 6 etapas son variables, cuya posicin angular se cambian enfuncin de la temperatura de admisin y la velocidad del compresor.

La estructura proporciona montaje de las previsiones de fijacin para los montajes frontalesdel Compresor axial ubicados arriba y abajo montajes de manejo de tierra, sonda P2/T2 ycaja de engranes y accesorios. La estructura tambin contiene pasajes de aire para elcolector y ventilacin y presurizacin de sello.

El puntal de la estructura inferior aloja la flecha de impulsin radial que transfiere potencia dela caja de engranes de transferencia (IGB) a la caja de engranes de accesorios (AGB)

montada en la parte de abajo de la estructura y carcasa del compresor.


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El compresor de alta presin (HPC) Generador de Gases cuenta con un diseo de flujoaxial, con proporcin de alta presin y 16 pasos. Los componentes principales incluyen elrotor del compresor de alta presin, estator del compresor de alta presin. El nmero dedesignaciones para los pasos empieza con el paso 0 y termina con el paso 16. El

propsito principal de la seccin del compresor es comprimir aire para la combustin, sinembargo, parte del aire se extrae para el enfriamiento del componente del motor ypresurizacin de sello.El rotor del compresor de alta presin (HPCR) es una estructura de carrete/ disco. Estsoportada en el extremo frontal por el cojinete de rodillo No. 3, el cual est alojado en elcolector A. Al extremo posterior del rotor, lo soporta el cojinete de bolas y rodillo No. 4,que se encuentran alojados en el colector B. Hay seis elementos estructurales principalesy cinco uniones con pernos detallados a continuacin: Etapa 0 blisky flecha frontal con cordn integral ancho, labes sin refuerzo


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Etapa 1 disco Etapa 2 disco con interface frontal de ducto de aire Etapas 3-9 carrete Etapas 10-13 carrete con flecha integral de parte posterior Etapas de overhung14-16

Un ducto de aire de una sola pared con ajuste deslizable que est soportado por la flechaposterior y el disco del paso 2, enruta el aire de presurizacin a travs del centro del rotorpara presurizacin de los sellos del colector B. El uso de carretes reduce el nmero de juntas

y hace posible que varios pasos de labes vayan en una sola pieza de la estructura del rotor.Los discos de los pasos 1 y 2 tienen una serie de colas de milano axiales para labessencillos, en tanto que cada una de las etapas de la 3 a la 16 tiene una ranura de cola demilano en circunferencia en la que se retienen los labes.El espacio libre cercano en el carrete de labe al rotor y en la carcasa de labe al estator seobtiene por medio de un revestimiento en aerosol para metales. Las delgadas puntas dechillido sobre las cuchillas y los labes entran en contacto con el material rociado. La accinabrasiva de las puntas evita un rozamiento excesivo en tanto que se obtiene un espacio libremnimo.El sello de la presin de descarga del compresor (CDP) sirve para establecer una carga depresin diferencial para ayudar a equilibrar las diferencias entre las cargas axiales del rotor

del compresor de alta presin y el rotor de la turbina de alta presin.


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ENSAMBLAJEDELESTATORDELCOMPRESORDEALTAPRESIN

El ensamblaje del estator del compresor de alta presin (HPCS) consta de dos mediascarcasas en la parte anterior y dos medias carcasas en la parte posterior. Cada una divididahorizontalmente con todas sus cuatro piezas fijadas con pernos. Alojan los labes variables yfijos del compresor y proporcionan una cubierta estructural entre la CFF y CRF.

El HPCS tiene un paso de IGV, 15 pasos de labes del estator y labes gua de salida(OGV). Los IGVs y los pasos del 0 al 6 son variables, y sus posiciones angulares cambiancomo una funcin de T2 y NGG: Esta variabilidad da al perfil aerodinmico del labe, elngulo ptimo de ataque para una operacin eficiente sin paro del compresor.

Las posiciones de los labes estn determinadas por un control de geometra variable (VG).El control del estator variable es un sistema hidrulico que consta de una bomba hidrulicamontada AGV, servo vlvula VSV y actuadores VSV con transformadores diferencialesvariables y lineales (LVDT) para proporcionar seales de posicin de retroalimentacin alcontrol electrnico del motor en apagado. Los labes variables son accionados por un par deflechas de momento torsional. Cada uno de los extremos frontales de la flecha de momentotorsional se posiciona por medio de un actuador VSV hidrulico. Los enlaces conectandirectamente desde la flecha de momento torsional con los anillos actuantes de los labesvariables.


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El ensamblaje del HPCS tiene dos mltiples de aire de purga: el mltiple del paso 9 que estintegrado y el mltiple del paso 13 que est soldado a la carcasa del estator. El aire de purgase extrae de los labes del paso 9 para presurizacin del colector, enfriamiento ypresurizacin del sello frontal de la PT. El aire de purga extrado en los labes del paso 13,se usa para la tobera de enfriamiento del paso 2 de la HPT y para la presurizacin de lacavidad del pistn de equilibrio de la PT.Se proporcionan puertos de baroscopio en la carcasa de todos los pasos de los labes para

permitir la inspeccin interna del compresor.


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2.2.2.4 Cmara de combustin.

(ENSAMBLAJE POSTERIOR DEL COMPRESOR DE ALTA PRESIN)La CRF consta de la carcasa externa, los puntales, el hub, y el alojamiento del colector B. Sucarcasa externa soporta el combustor, (Cmara de Combustin) el (los) mltiple(s) decombustible, 30 toberas de combustible, un plug de dispositivo de encendido (existe laopcin de dos dispositivos de encendido) y soporte de tobera de paso 2 de la HPT. Paraproporcionar aire de descarga del compresor para purga, un mltiple interno dentro de la

estructura extrae aire del rea de combustin y lo en ruta a travs de los puntales 3, 4, 8 y 9.La temperatura de descarga del HPC (T3) es monitoreada por dos sensores de T3 montadosen la CRF. Seis puertos de borescope localizados en la estructura permiten la inspeccindel combustor, toberas de combustible y tobera del paso 1 de la HPT. Se proporcionan dospuertos de borescopeen la porcin posterior de la carcasa para inspeccin de las cuchillas ytoberas de la HPTEl alojamiento del colector B se acopla con la CRF. El alojamiento forma la cavidad delcolector y soporta los sellos del colector, anillo gua No. 4, chumacera No. 4 y lube jet. Paraproporcionar el crecimiento trmico diferencial entre la tubera de servicio del colector y laestructura de los alrededores, los tubos estn acoplados slo al colector y tienen uniones dedeslizamiento donde pasan a travs de los extremos de los puntales exteriores. El CFR, junto

con el ensamblaje del capuchn del combustor, sirve como un difusor y distribuidor de airede descarga del compresor. El difusor proporciona aire uniforme de baja velocidad alcombustor.


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Ensamblaje del combustor o Cmara de Combustin.

El combustor tiene un diseo anular singular que consta de cuatro componentes principales:ensamblaje del capuchn (difusor), domo, revestimiento interno y revestimiento externo. Elensamblaje del combustor est montado en la CRF y se mantiene en su lugar a travs de 10pines de montaje espaciados a la misma distancia. stos proporcionan locacin axial y radialy aseguran el centrado del ensamblaje del capuchn en el pasaje del difusor.El ensamblaje del capuchn, junto con la CRF, sirve como un difusor y distribuidor para elaire de descarga del compresor. Proporciona flujo de aire uniforme al combustor a lo largo deun gran rango de operacin, proporcionando combustin uniforme en la turbina. Elensamblaje del capuchn consta de un anillo tornado y entradas internas y externas del

capuchn soldadas a la pared interna y externa del capuchn.El domo aloja 30 tazas de turbulencia axial que inducen remolinos (una en cada punta de latobera de combustible 30 en total). Las tazas de turbulencia proporcionan estabilizacin de laflama y la mezcla del combustible y aire. La superficie interior del domo est protegida de latemperatura alta de la combustin por medio de una pelcula de aire de enfriamiento. Seevita la acumulacin de carbono en las puntas de la tobera de combustible por medio decarretes en forma de Venturi acoplados al remolinador.


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Los revestidores del combustor son una serie de anillos en traslape unidos por unaresistencia soldada y juntas con soldadura con latn. Se protegen del calor de la combustinpor medio enfriamiento de pelcula en circunferencia.La combustin primaria y el aire de enfriamiento entran a travs de espacios muy cercanosentre s en cada anillo. Estos orificios ayudan a centrar la flama y a admitir el equilibrio delaire de combustin. Se emplean orificios de dilucin en los recubrimientos externos einternos para una mezcla adicional para bajar la temperatura del gas en la entrada de laturbina. Los sellos de aire de la tobera de combustin / turbina en el extremo posterior del re-

vestidor evitan una fuga excesiva de aire a la vez que proporcionan el crecimiento trmico.


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SISTEMADEIGNICIN

Durante el arranque, el sistema de ignicin produce las chispas de alta energa que crean laignicin de la mezcla de combustible y aire en el combustor. El sistema consta de dosdispositivos de encendido de chispa (bujas) de alta energa en la cmara de combustin,dos excitadores de ignicin de capacitor de descarga de alta energa y cables deinterconexin. Dos deflagradores de chispa; Los cables de ignicin se interconectan

directamente entre el excitador montado en el paquete y los dispositivos de encendido, queestn montados en la estructura frontal de la cmara de combustin.Alimentacin de energa 120 vca 60 HzTasa de chispa 2/ seg.Energa de Intensidad mxima 100,000 vatios min.Corriente de Intensidad mxima 2000 amp. Min.Durante la secuencia de arranque, se enciende el combustible, el cual se energiza por mediodel excitador de ignicin. Una vez que la combustin se vuelve auto sostenible, sedesenergiza el dispositivo de encendido. El ciclo mximo de trabajo es un mximo de 30segundos encendido y ciclos de arranque los que sean necesarios.

Sensores de flama

Un detector de flama ultravioleta indica la presencia o prdida de la flama en el sistema decombustin del motor para su uso en la lgica del sistema de control del motor y lograr lasecuencia y monitoreo.El hardwaredel detector de la flama consta de dos ensamblajes de sensor ultravioleta y dosensamblajes de ventana para ver la flama, montados en dos orificios en la estructuraposterior del compresor. Los sensores de flama vienen equipados con camisas deenfriamiento y cables integrales que se conectan directamente al acondicionador de sealabastecido por elpackager. (Sistema operativo)Nota: El sistema de ignicin normalmente esta energizado solo durante la secuencia dearranque. Sin embargo, el circuito debe de ser arreglado de tal manera que el sistema deignicin y las vlvulas de cierre de combustible puedan ser operados independientes durante

las inspecciones de mantenimiento.


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2.2.2.5 TURBINADEALTAPRESINENSAMBLAJE

El ensamblaje de la turbina de alta presin es un diseo de 2 pasos enfriado por aire conalta eficiencia. La seccin de la turbina de alta presin consta del rotor y los ensamblajes detobera de paso 1 y 2.Las toberas de la turbina de alta presin dirigen el gas caliente del combustor (cmara decombustin) a los labes del rotor de la turbina de alta presin (HPTR) al ngulo y velocidadptimos. El HPTR extrae la energa de la corriente de gas de escape para impulsar al rotordel compresor de alta presin (HPCR) al cual est mecnicamente acoplado.


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ENSAMBLAJEDELROTORDELATURBINADEALTAPRESIN

El rotor de la turbina de alta presin (HPTR) consta de una flecha frontal, dos discos concuchillas enfriadas por aire y retenedores de cuchillas, un espaciador del rotor, un blindajetrmico y una flecha posterior.La flecha frontal de la turbina de alta presin (HPT) transmite la energa al rotor delcompresor de alta presin (HPCR). Se transmite el momento torsional a travs de la juntaacanalada en el extremo frontal de la flecha. Hay dos sellos acoplados al extremo frontal de

la flecha.El sello frontal evita que la CDP (Presin de descarga del Compresor) entre directamente alcolector B. El sello posterior mantiene la CDP en el pleno formado por el rotor y combustor.El pleno es una cmara de equilibrio que proporciona una fuerza que mantiene la carga deempuje apropiada sobre el cojinete de bola No. 4.El dimetro interno rebajado en la brida posterior de la flecha frontal, proporciona un sitioradial para el retenedor de la cuchilla del paso 1 y un sello facepara el aire de enfriamientointerno del rotor. El dimetro exterior rebajado en la brida proporciona un sitio para el discodel paso 1 y estabilidad para el ensamblaje del rotor. El espaciador proporciona estabilidad


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adicional y transmite el momento torsional del disco del paso 2 al disco del paso 1. Elblindaje trmico ubicado entre los dos discos forma la porcin exterior de la cavidad de airede enfriamiento del rotor de la turbina y sirve como la porcin giratoria del sello detrayectoria de gas inter-paso.Se enfra el rotor de la turbina de alta presin (HPTR) por medio de un flujo continuo del airede descarga del compresor (CDP) que pasa a travs de los orificios en la flecha de la turbinafrontal. El aire enfra la parte interna del rotor y al disco antes de pasar entre las colas demilano y afuera hacia las cuchillas.

ENFRIAMIENTODELACUCHILLADELATURBNADEALTAPRESIN

Las cuchillas de la turbina de alta presin del paso 1: Las cuchillas de la turbina del primerpaso, contenidas dentro de la CRF, se enfran internamente con el aire de descarga del


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compresor axial. El aire de descarga del compresor axial (HPC) se dirige a travs del discode la turbina a las races de la cuchilla pasando a travs de los orificios de entrada en elshank a los pasajes del serpentn dentro de la seccin del perfil aerodinmico de la cuchilla.El aire finalmente sale a travs de la nariz y orificios de la aleta en el borde delantero de lascuchillas, donde forma una pelcula aislante sobre la superficie del perfil aerodinmico atravs de los orificios en el capen el extremo exterior de la cuchilla y a travs de orificios delborde trasero del perfil aerodinmico.Las cuchillas de la turbina de alta presin del paso 2: Debido a que la corriente de la

trayectoria del gas caliente es ms fro cuando llega a las cuchillas de la turbina del segundopaso, el enfriamiento requerido para mantener una temperatura del metal apropiada no estan grande como con el primer paso. Las cuchillas del segundo paso son, por tanto, enfriadasnicamente por conveccin. El aire pasa a travs de pasajes dentro de la seccin de perfilaerodinmico y se descarga slo en las puntas de las cuchillas.

ENFRIAMIENTODELATOBERADELPASO1DELATURBINADEALTAPRESIN.

La tobera del paso 1 de la HPT: sta dirige los gases de alta presin de la seccin decombustin a las cuchillas de paso 1 de la turbina en un ngulo y velocidad ptimo.Las toberas estn recubiertas para mejorar la resistencia a la corrosin y oxidacin. Hay 32segmentos de tobera, cada segmento consta de dos labes. Los labes de la tobera seenfran por conveccin y enfriamiento de pelcula con aire de descarga del compresor quefluye a travs de cada labe. Internamente, se divide el labe en las cavidades frontales. Sedescarga el aire que fluye en la cavidad frontal a travs de orificios en el borde delantero y atravs de orificios de la aleta en cada lado cerca del borde delantero para formar una fina


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pelcula de aire fro sobre la longitud del labe. El aire que fluye a la cavidad posterior sedescarga a travs de orificios adicionales de la aleta y ranuras del borde trasero.

ENFRIAMIENTODELATOBERADELPASO2DELATURBINADEALTAPRESIN

Tobera del paso 2 de la Turbina de Alta Presin) HPT: La tobera del paso 2 dirige los gases

de alta presin que salen de las cuchillas del paso 1 de la turbina hacia las cuchillas del paso2 de la turbina en un ngulo y velocidad ptimos. El ensamblaje de la tobera de paso 2 seenfra por conveccin. Se enfran el rea central del labe de la tobera y el borde delanteropor medio de aire (paso 13) que entra a la tobera a travs de los tubos de aire deenfriamiento. Se descarga parte del aire a travs de los orificios en el borde delantero entanto que el remanente fluye a travs de la parte inferior de los labes y se usa para elenfriamiento de los sellos inter-paso y del blindaje trmico.Los refuerzos de la turbina forman una porcin de la trayectoria de flujo aerodinmico exteriora travs de la turbina. Se encuentran ubicados radialmente en lnea con las cuchillas de la


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turbina y forman un sello de presin para evitar una fuga excesiva de gas sobre las puntas delas cuchillas.

SELLOINTER-PASO

El ensamblaje del sello de inter-paso se acopla al segmento de la tobera. El sello controlala fuga de gas entre la tobera del paso 2 y el rotor de la turbina. La superficie de selladotiene tres dientes para la elevacin mnima de temperatura a travs de los dientes. Elsello inter-paso consta de una carcasa soldada con latn a una superficie de panal deabeja. Los sellos estn pre-ranurados para evitar que el sello tenga rozamiento bajo

condiciones de paro de emergencia cuando la contraccin trmica causara contacto dela superficie.


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ENSAMBLAJEDELAESTRUCTURAMEDIADELATURBINA

El ensamblaje de la estructura media de la turbina soporta el extremo posterior de la turbinade alta presin y el extremo frontal del rotor de la PT. Se encuentra fijado con pernos entre labrida trasera de la carcasa exterior posterior y la brida frontal del estator de la PT. Laestructura proporciona un pasaje de flujo de difusor suave para el aire de descarga de laturbina de alta presin a la turbina de potencia.

La tubera para lubricacin de la chumacera y presurizacin del sello se encuentra ubicadadentro de los puntales de la estructura. La estructura contiene puertos para los termoparesde entrada de la PT (T5.4) y sonda de presin (PT5.4). Estos puertos pueden usarse paraproporcionar acceso a la inspeccin del borescopedel rea de entrada de la PT. El hubesuna pieza fundida con bridas para soportar el alojamiento del colector, sellos estacionarios,soporte interno del revestimiento y soporte de la tobera del paso 1 de la PT.El ensamblaje del revestimiento consta de un revestimiento interno y externo y fuselado depuntales con forma de perfil aerodinmico. Los fuselados de puntales incorporan unacaracterstica de junta de deslizamiento para dar cabida a la expansin trmica. Este


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ensamblaje del revestimiento gua el flujo de gas y protege a la estructura principal de la altatemperatura. El ensamblaje de revestimiento est soportado en el extremo frontal por mediode soportes internos y externos del revestimiento. Los sellos en ambos extremos de losrevestimientos existen para evitar una fuga excesiva del aire de enfriamiento proveniente dela parte trasera del ensamblaje del revestimiento.El aire de enfriamiento para el ensamblaje proviene del aire de purga de la etapa 9 del HPC atravs de cinco de los puntales de soporte.

2.1.2.6. TURBINA DE BAJA PRESIN POTENCIA

ENSAMBLAJE

La turbina de potencia PT es una turbina aeroderivada de 6 pasos apropiada paravelocidades de salida de 2850 3600 rpm. El ensamblaje de la PT consta de un rotor deturbina, estator, estructura posterior y una flecha de acoplamiento de alta velocidad.El rotor de la PT es un rotor de turbina de baja presin de 6 pasos montado entre el cojinete

de rodillo No 6, alojado en el colector C y los cojinetes de rodillo y bolas alojados en elcolector D. Consta de seis discos, cada uno con dos espaciadores integrales, uno en cadalado (a excepcin de los pasos 1 y 6). El paso 1 tiene un sello en el extremo frontal. Cadaespaciador de disco est acoplado al espaciador de disco adyacente por medio de pernos deajuste cercano.La flecha frontal est asegurada entre el espaciador del sello del paso 2 y el disco del paso 3,y la flecha posterior entre el disco del paso 5 y el espaciador del sello giratorio del paso 6. Las cuchillas de todos los seis pasos contienen refuerzos de punta de interbloqueo parabajos niveles de vibracin y se encuentran retenidos en los discos con colas de milano. Los


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sellos giratorios, asegurados entre los discos, se casan con sellos estacionarios para evitaruna fuga de gas excesiva entre los pasos.El estator de la PT consta de dos medias carcasas divididas horizontalmente, toberas deturbina del paso 2 al 6 y seis pasos de refuerzos de cuchillas. Las toberas de los pasos 2 a 3tienen segmentos soldados de seis labes cada una.La tobera de turbina del paso 1 de la PT consta de 14 segmentos de seis labes cada uno. Elextremo interior est acoplado al soporte de la tobera, y el extremo exterior est asegurado alanillo de soporte de la tobera exterior que est asegurado entre la brida posterior de la

estructura y la brida frontal del estator de la PT.Los refuerzos de panal de abeja montados en los canales se casan con las puntas decuchillas reforzadas para proporcionar sellos de cercano espacio libre y para actuar como unblindaje del calor de la carcasa. Los sellos estacionarios inter-paso estn acoplados a losextremos interiores de los labes de la tobera para mantener baja fuga de aire entre lospasos. El aislamiento est instalado entre las toberas/refuerzos y la carcasa para proteger lacarcasa de la alta temperatura del vapor de gas. Un revestimiento instalado para los pasosdel 1 al 3, asla a la carcasa de los gases de la trayectoria de flujo.


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ENSAMBLAJEDELAESTRUCTURAPOSTERIORDELATURBINA

La estructura posterior de la turbina (TRF) consta de una carcasa posterior, ocho puntalesradiales y un hubde acero fundido de una sola pieza. La TRF forma la trayectoria de flujo deescape de la turbina de potencia y soporta el extremo posterior de la carcasa del estator dela turbina de potencia. Tambin proporciona una brida de montaje para el cono exterior delsistema de escape y proporciona puntos de acoplamiento para los soportes posteriores de laturbina a gas.El hubsoporta el alojamiento de la chumacera para el cojinete de bolas No. 7 y de rodillo No.7. El huby los alojamientos de la chumacera tienen bridas a las cuales los sellos de aire yaceite estn acoplados para formar el colector D. Los puntales contienen varias lneas de


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servicio para la alimentacin de lubricacin y venteo y barrido del colector. Los transductoresde velocidad de la turbina de potencia tambin estn montados en los puntales.

2.2.2.7. DUCTO DE SALIDA GASES ESCAPE

ENSAMBLAJE

El ducto de escape consta de ductos internos y externos que forman el pasaje de difusindesde la TRF de potencia. La seccin de difusin recupera una porcin de la energacintica de los gases de escape, dejando la turbina de potencia antes de la vuelta de 90grados en el ducto de escape. El ducto del difusor interior puede moverse a la parte


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posterior para tener acceso a la flecha de acoplamiento. El ducto de escape estsoportado de manera independiente de la estructura de la base de la turbina a gas. Seusan las juntas de expansin tipo anillo del pistn para dar cabida al crecimiento trmicoentre la TRF y el ducto de escape.

FLECHADEACOPLAMIENTOFLEXIBLE

La flecha de acoplamiento de alta velocidad consta de un adaptador frontal que se casa conla turbina de potencia, dos acoplamientos flexibles, una pieza de distancia y un adaptadorposterior. El adaptador posterior se casa con la carga conectada.Los adaptadores frontales y posteriores estn conectados a la pieza de distancia a travs deacoplamientos flexibles. Los acoplamientos flexibles permiten deflexiones axiales y radialesentre la turbina a gas y la carga conectada durante la operacin.Dentro del adaptador posterior y el acoplamiento flexible posterior est un amortiguador axial

que consta de un cilindro y un ensamble de pistn. El sistema del amortiguador evita losciclos excesivos del acoplador flexible. Los anillos anti-deflexin restringen la deflexin radialde los acoplamientos durante cargas de choque.

2.2.3. SISTEMAS QUE COMPONEN UNA TURBINA.

2.2.3.1 Sistema Gas de Arranque.La Turbina de gas est provista de un asiento en la caja de engranajes de accesorios, para

montar un arrancador. Pueden utilizarse arrancadores neumticos de aire o gas natural,


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hidrulico o elctrico. Este caso la Turbina es accionada con arrancador neumtico tipoturbina, usando gas natural para su operacin. El gas natural se obtiene del PA-03(Cempoala) de su lnea de gas de arranque. El control operacional del arrancador o motor d

Operacion de Una Turbina Lm 2500

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