termo 6-2 turbinas de vapor
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Jos Agera Soriano 2011*
TURBINAS DE VAPOR
Jos Agera Soriano 2011
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Jos Agera Soriano 2011*
En la turbina, el vapor transforma primero su entalpa en energa cintica y, luego, sta es cedida al rodete obtenindoseel trabajo tcnico correspondiente.
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Introduccin
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Fcorona fijauP = F u012u = r w
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Clasificacin fundamental de las turbinas Turbinas de accinLa total transformacin de entalpa en velocidad tiene lugar en la corona fijaTurbinas de reaccin (pura)La total transformacin de entalpa en velocidad tiene lugar en el rodete
Jos Agera Soriano 2011
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Turbinas de reaccin (en realidad son mixtas de accin y reaccin)turbinas de accin: h1 = h2; e = 0turbinas de reaccin: ho > h1 > h2; 0 < e < 1puras de reaccin: ho = h1; e = 1
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Grado de reaccin
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Carl Gustaf de Laval (1849-1939)Turbina de accin (de vapor) de Laval
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Turbina de reaccin de vapor (pura)Esfera giratoria de Hern (120 a.C.)
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Turbina de reaccin
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Clasificacin segn la direccin del flujo en el rodete
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En la actualidad las turbinas de vapor
y de gas son usualmente axiales.
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Prdidas interiores 1) Por rozamientos internos 2) Por choques3) La velocidad de salida 4) Por fugas intersticialesPrdidas exteriores 1) Por rozamientos mecnicos 2) Por rozamiento de disco
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Ecuacin de Euler velocidad absoluta (del flujo) velocidad relativa (del flujo) respecto al labe mvil velocidad tangencial (del labe mvil) ngulo que forma la velocidad absoluta con la tangencial ngulo que forma la velocidad relativa con la tangencial con subndice (1) para el tringulo de entrada en el rodetecon subndice (2) para el tringulo de salida del rodete
Tringulos de velocidades
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Tringulos de velocidadesaccinreaccina2 = 90
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Primera forma de la ecuacin de Euler Se demostr en Mecnica de Fluidos
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Segunda forma de la ecuacin de Euler
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Para turbinas axialesSi adems son de accin(h1 = h2)
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Rendimiento interno de un escalonamiento ucow1u
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Velocidad isoentrpica cs
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Rendimiento interno de la turbina
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Carl Gustaf de Laval (1849-1939)Turbina de accin (de vapor) de Laval
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Turbinas de accin
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Tringulos de velocidadesaccin
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Rendimiento interno
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DlDimensiones lmitel = hasta 0,95 mu(medio) = 400 m/su(extremo) = 600 m/su ptimo (u*) >>>> 400 m/s(u = r w)
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Escalonamientos de velocidad en turbinas de accin(rueda Curtis)u
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Rueda Curtis
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Escalonamientos de presin en turbinas de accin
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Turbina de accin con tres escalonamientos de presin
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Turbina de accin con doble escalonamiento de velocidad (Curtis) y siete escalonamientos de presinrueda Curtis escalonamientos de presin
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Rueda Curtis
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Rueda Curtis
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Ejercicio: Grfico de presiones y de velocidades absolutasen una turbina de accin con rueda Curtis y cuatro escalonamientos de presin
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Sir Charles Algernon Parsons(1854-1931)Turbina de reaccin
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Turbinas de reaccin (Parsons)
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reaccinTurbinas de reaccin (Parsons)
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reaccin
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reaccinrealterico
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Rendimiento internoun escalonamientob2
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accinreaccingeneral(frmula de Pfleiderer)
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Comparacin entre accin y reaccin
Nmero de escalonamientos
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accinreaccin
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Nmero de escalonamientos
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accinreaccin
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Prdida por rozamiento del flujo
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accinreaccinaccinreaccin
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Prdida por velocidad de salida c2
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accinreaccinEn las de reaccin es despreciable
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Prdida por rozamiento de disco
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En las turbinas de reaccin, la presin a la entrada del rodete es mayor que la de salida. Esta diferenciade presiones de cada escalonamiento multiplicadopor el rea de las respectivas coronas da una fuerzaen el sentido del flujo, que no habra cojinete quela soportara. Habra que contrarrestarla:
1. Embolo compensador2. Diseo en forma de dibolo
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Empuje axial
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vapor
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Limitacin de la potencia
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Tendencias actuales
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Jos Agera Soriano 2011
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J.Agera, 2/2010*
Para turbinas de vapor
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