31 Jul
Turbina de vapor
Es una maquina que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el vapor y el rotor de la turbina.
Por lo general, el agua se calienta en una caldera, y se obtiene vapor a elevadas presiones y temperaturas y, en la turbina, se transformara la energía interna de este vapor en energía mecánica. Por lo general esta energía mecánica es utilizada para mover un alternador y generar energía eléctrica.
Se clasifican según
# Numero de etapas:
# Presión del vapor de salida:
# Forma en que se realiza la transformación de energía térmica en mecánica:
# Dirección y flujo en el rotor:
# Turbinas con y sin extracción:
En las turbinas de extracción se extrae la corriente de vapor de la turbina antes de que llegue al escape.
Partes principales:
# Rotor:
Es el que contiene las coronas giratorias de alabes. Suele estar hecho de acero fundido con cierta cantidad de níquel o cromo para darle tenacidad al rotor. Las ruedas donde se colocan los alabes se acoplan en caliente al rotor.
# Carcasa:
Se divide en dos partes. La parte inferior, unida a la bancada, y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas partes contienen coronas de alabes fijos. Se realizan de distintos materiales dependiendo de la temperatura de trabajo. Se encuentra recubierta por una capa aislante que disminuye las perdidas de calor hacia el exterior.
# Alabes:
Poseen una curvatura de diseño según los ángulos de salida de vapor y la velocidad de diseño. Se colocan en ranuras alrededor del rotor y carcasa, pudiendo asegurarse solos o en grupos, fijándolos a su posición mediante un pequeño perno o mediante remaches.
# Válvula de regulación:
Regula el caudal de entrada a la turbina, siendo de los elementos mas importantes de la turbina de vapor. Es accionada neumáticamente o hidráulicamente con la ayuda del sistema de control de aceite.
Forma parte de dos lazos de control, El que controla la velocidad de la turbina y el que controla la carga o potencia de la misma.
# Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales:
Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando y se recubren con una capa lubricante que disminuya la fricción. Se deben sustituir periódicamente.
Retorno cuando se lo aplica a la faz productiva que a la producción de E.E
# Cojinete de empuje o axial:
Impide el desplazamiento del rotor en la dirección del eje, evitando que el empuje axial que sufre el eje por el efecto del vapor repercuta en el reductor y lo dañe seriamente. No se encuentra en contacto con el eje sino que hace tope con un disco que esta unido al eje. Esta construido por un material blando y recubierto por una capa de material que disminuya la fricción entre el disco y el cojinete.
# Sistema de lubricación:
Proporciona el fluido lubricante (aceite). Para asegurar la circulación del aceite en todo momento el sistema suele estar equipado con tres bombas:
# Sistema de extracción de Vahos:
Genera vació en el interior del deposito de aceite para facilitar la extracción de vapores de aceite y dificultar la fuga del aceite al exterior.
# Sistema de refrigeración de aceite:
En su recorrido el aceite se calienta modificando sus carácterísticas lubricantes, llegando a degradarse si el calor es excesivo. Para evitarlo se dispone de unos intercambiadores de calor que enfrían el aceite.
# Sistema de aceite de control:
Cuando la válvula de regulación de acciona neumáticamente, la turbina va equipada con un grupo de presión para el circuito de aceite de control. El sistema de control gobierna la válvula de salida del grupo, que hace llegar el aceite hasta la válvula de regulación de entrada de vapor con la presión adecuada.
# Sistema de sellado de vapor:
Son sellos de carbón que se ajustan al eje, evitando que el vapor salga a la atmósfera y se disminuya la eficiencia térmica de la turbina.
# Virador:
Consiste en un motor eléctrico o hidráulico que hace girar lentamente la turbina cuando no esta en funcionamiento, evitando que el rotor se curve debido a su propio peso o por expansión térmica.
# Compensador:
Es el elemento de uníón entre la salida de la turbina y el resto de la instalación. Ya que la carcasa de la turbina sufre grandes cambios de temperatura, este elemento es necesario para controlar y amortiguar los efectos de las dilataciones y contracciones.
Centrales termoeléctricas externas:
Centrales termoeléctricas industriales:
Resulta factible operar con turbinas de contrapresión
Dispone como subproducto de elaboración elementos combustibles
Falta suministro de la red externa
1 Turbina VCP en paralelo con la red publica
Consideraciones
La posibilidad de recibir y ceder a la red es mas costosa que solamente recibir
El costo de kWh recibido es mayor que el que retribuye el sector publico
En el periodo nocturno, el sector publico no tiene interés en recibir energía
2 Turbina VCP con válvulas de reducción de presión en paralelo
3 Turbina de condensación – extracción de cuerpo simple
4 Turbina de condensación – extracción de 2 cuerpos
Conclusiones
- Las empresas que generan combustibles con difícil manejo para la venta como desechos pueden utilizarlos para la generación de energía eléctrica
- Las centrales CTE no pueden operar con contrapresión, ya que no le es factible disponer de otro proceso que demande energía térmica.
En algunos casos resulta factible el suministro de vapor a industrias próximas a la planta termoeléctrica, constituyendo un sistema denominado cogeneración.
En zonas de temperaturas medias bajas, las CTE proporcionan en convenio con el estado u organismos privados, agua caliente a la red publica para la calefacción y/o consumo humano
Las industrias compran E.E ya que:
Las CTE brindan mayor seguridad en la prestación
El costo de la E.E ofrecida es menor que el que pueden generar las CTI acorde con la magnitud de la energía demandada en la industria.
La demanda de E.E suele crecer mas rápidamente que la calefacción excediendo las posibilidades de autogeneración
- El capital invertido tiene mayor velocidad de retorno cuando se lo aplica a la faz productiva que a la producción de E.E
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