Turbinas de Vapor Tecnología Azucarera
Álvaro Cueva Urgiles, Luis Molina Idrovo, José Matute Fernández
La turbina de vapor es una máquina de fluido en la que la energía de éste pasa al eje de la máquina saliendo el fluido de ésta con menor cantidad de energía. La energía mecánica del eje procede en la parte de la energía mecánica que tenía la corriente y por otra de la energía térmica disponible transformada en parte en mecánica por expansión. Esta expansión es posible por la variación del volumen específico del fluido que evoluciona en la máquina.
El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpia entre el vapor de entrada a la turbina y el de salida.
TIPOS DE TURBINAS DE VAPOR
Las turbinas de vapor son turbo máquinas en las que sólo se efectúa el proceso de expansión. Si bien existen turbinas a vapor del tipo radial, la inmensa mayoría son del tipo axial. El fluido de trabajo es comúnmente el vapor de agua, por obvias razones económicas y técnicas. En comparación con otras máquinas (alternativas a vapor, de combustión interna) ofrecen una mayor relación potencia/tamaño. Se las puede clasificar según el salto térmico y según el principio operativo. Según el salto térmico se las separa en:
Turbinas de condensación: son las de mayor tamaño, utilizadas en centrales térmicas. La presión de descarga puede ser inferior a la atmosférica debido a la condensación del vapor de salida.
Turbinas de descarga atmosférica: son generalmente de baja potencia, antieconómicas si utilizan agua tratada. No utilizan condensador de salida.
Turbinas de contrapresión: se utilizan como expansoras para reducir la presión del vapor generando al mismo tiempo energía. Descargan el vapor a una presión aún elevada, para ser utilizado en procesos industriales.
OPERACIÓN DE LA TURBINA
La forma más común de operar una turbina de vapor es mediante reguladores hidráulicos-mecánicos como se puede apreciar en la figura siguiente:
El objetivo del regulador es controlar el flujo de vapor que entra a la turbina a través de una válvula la cual es controlada por un pistón, la posición de la válvula determina la velocidad a la que va a operar la turbina.
Las necesidades de automatización exigen controles más finos. El regulador PGWoodward tiene un sistema compensador y un cilindro de potencia o también llamado servomotor, en dicho regulador la fuerza desarrollada por los contrapesos se transmite por medio de presión de aceite hacia un pistón de potencia que mueve la válvula del regulador.
La ventaja de este sistema es que solo requiere una pequeña cantidad de fuerza para mover la válvula piloto, lo que contrasta con la gran cantidad de fuerza mecánica necesaria en un sistema de acción directa. La velocidad es regulada a través de una perrilla externa.
EFICIENCIA MECANICA
La importancia de la eficiencia de la turbina de vapor ha seguido creciendo durante la última década. En la actualidad, no existe una turbina de acción pura. Los fabricantes están utilizando una combinación de características de diseño de reacción y acción con el fin de mejorar todavía más la eficiencia de la turbina.
TIPOS DE TURBINAS DE VAPOR
Las turbinas de vapor son turbo máquinas en las que sólo se efectúa el proceso de expansión. Si bien existen turbinas a vapor del tipo radial, la inmensa mayoría son del tipo axial. El fluido de trabajo es comúnmente el vapor de agua, por obvias razones económicas y técnicas. En comparación con otras máquinas (alternativas a vapor, de combustión interna) ofrecen una mayor relación potencia/tamaño. Se las puede clasificar según el salto térmico y según el principio operativo. Según el salto térmico se las separa en:
Turbinas de condensación: son las de mayor tamaño, utilizadas en centrales térmicas. La presión de descarga puede ser inferior a la atmosférica debido a la condensación del vapor de salida.
Turbinas de descarga atmosférica: son generalmente de baja potencia, antieconómicas si utilizan agua tratada. No utilizan condensador de salida.
Turbinas de contrapresión: se utilizan como expansoras para reducir la presión del vapor generando al mismo tiempo energía. Descargan el vapor a una presión aún elevada, para ser utilizado en procesos industriales.
OPERACIÓN DE LA TURBINA
La forma más común de operar una turbina de vapor es mediante reguladores hidráulicos-mecánicos como se puede apreciar en la figura siguiente:
El objetivo del regulador es controlar el flujo de vapor que entra a la turbina a través de una válvula la cual es controlada por un pistón, la posición de la válvula determina la velocidad a la que va a operar la turbina.
Las necesidades de automatización exigen controles más finos. El regulador PGWoodward tiene un sistema compensador y un cilindro de potencia o también llamado servomotor, en dicho regulador la fuerza desarrollada por los contrapesos se transmite por medio de presión de aceite hacia un pistón de potencia que mueve la válvula del regulador.
La ventaja de este sistema es que solo requiere una pequeña cantidad de fuerza para mover la válvula piloto, lo que contrasta con la gran cantidad de fuerza mecánica necesaria en un sistema de acción directa. La velocidad es regulada a través de una perrilla externa.
EFICIENCIA MECANICA
La importancia de la eficiencia de la turbina de vapor ha seguido creciendo durante la última década. En la actualidad, no existe una turbina de acción pura. Los fabricantes están utilizando una combinación de características de diseño de reacción y acción con el fin de mejorar todavía más la eficiencia de la turbina.
| Ver más sobre azúcar: |
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Bienvenido a Avibert.
Deja habilitado el acceso a tu perfil o indica un enlace a tu blog o sitio, para que la comunicación sea mas fluida.
Saludos y gracias por comentar!