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Elementos principales de una turbina de vapor. Rotor: es un elemento móvil del sistema. La energía desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energía mecánica en este elemento. Dado que la turbina está dividida en un cierto número de escalonamientos, el rotor está compuesto por una serie de coronas de alabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Los alabes se encuentran unidos solidariamente al eje de la turbina moviéndose con el.

Figura 1. Rotor de la turbina. Estator: el estator está constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator está formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.

Figura 2 Estator de la turbina.

Toberas: el vapor es alimentado a la turbina a través de estos elementos. Su labor es conseguir una correcta distribución del vapor.

Figura 3 Toberas

de la turbina.

La carcasa: La carcasa se divide en dos partes: la parte inferior, unida a la bancada y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas contienen las coronas fijas de toberas o alabes fijos. Las carcasas se realizan de hierro, acero o de aleaciones de este, dependiendo de la temperatura de trabajo, obviamente las partes de la carcasa de la parte de alta presión son de materiales más resistentes que en la parte del escape. La humedad máxima debe ser de un 10% para las últimas etapas. Normalmente se encuentra recubierta por una manta aislante que disminuye la radiación de calor al exterior, evitando que el vapor se enfríe y pierda energía disminuyendo el rendimiento de la turbina. Esta manta aislante suele estar recubierta de una tela impermeable que evita su degradación y permite desmontarla con mayor facilidad.

Figura 4 Carcasa del turbo compresor. Alabes: Los alabes fijos y móviles se colocan en ranuras alrededor del rotor y carcasa. Los alabes se pueden asegurar solos o en grupos, fijándolos a su posición por medio de un pequeño seguro, en forma perno, o mediante remaches. Los extremos de los

alabes se fijan en un anillo donde se remachan, y los más largos a menudo se amarran entre sí con alambres o barras en uno o dos lugares intermedios, para darles rigidez.

Figura 5 Alabes de la turbina. Sellos: su función es evitar o reducir la fuga de vapor en los puntos de cercanía entre la carcasa (parte fija) y la flecha (parte móvil). Pueden ser mecánicos o de laberintos y están situados en los extremos entre etapas. Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales: Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando, y recubiertos de una capa lubricante que disminuya la fricción. Son elementos de desgaste, que deben ser sustituidos periódicamente, bien con una frecuencia establecida si su coste es bajo respecto de su producción, o bien por observación de su superficie y cambio cuando se encuentren en un estado deficiente.

Cojinete de empuje o axial: El cojinete axial, o de empuje impide el desplazamiento del rotor en la dirección del eje, Evitando el empuje axial que sufre el eje por el efecto del vapor repercuta en el reductor, dañándolo seriamente. No se encuentra en contacto con el eje si no que hace tope con un disco que forma parte solidaria con el eje.

El cojinete está construido en un material blando y recubierto por una capa de material que disminuya la fricción entre el disco y el cojinete. Además, debe encontrarse convenientemente lubricado. Para comprobar el estado de ese cojinete, además de la medida de la temperatura y de las vibraciones del eje, se mide de forma constante el desplazamiento axial. Si se excede el límite permitido, el sistema de control provoca la parada de la turbina o impide que esta complete su puesta en marcha.

EQUIPO Marca

TURBINA DE VAPOR PC 510 ELLIOTT

MODELO /ETAPA Nº DE SERIE POTENCIA (KW) VELOSIDAD MAX. CONT. VELOCIDAD DE DISPARO (RPM) VELOCIDAD CRITICA VELOCIDAD MIN. DE GOB. (RPM) PRESION VAPOR DE ENTRADA(KG/ cm²) TEMPERATURA DE ENTRADA (ºC)

SBPG-5 A703709 709 10668 11729 5500 8300 43.5 400

Las turbinas se clasifican de muchas maneras, entre las principales son estas: De acción

o

de

impulso

De

reacción

Combinadas

Sin

recalentamiento

Con

recalentamiento Con extracción Sin extracción Con condensación Sin condensación Simple Doble Tandem compound Cross compound PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO Las turbinas de acción y las de reacción pueden estar formadas por varios pasos o etapas. El vapor que sale de una rueda de álabes pasa a otra y así sucesivamente, se les llama turbinas de etapas múltiples, entonces se tiene un rotor con varias ruedas y sus respectivos discos de toberas. Las turbinas combinadas están formadas por ruedas de dos tipos, las primeras ruedas son de acción y las últimas son de reacción. El recalentamiento permite seguir aprovechando el vapor en otras etapas de la turbina, o en otra turbina. Se extraen pequeñas cantidades de vapor en el recorrido interno de una turbina de varias etapas. El vapor se aprovecha en otros procesos (calentadores de agua; de aire, etc.) las extracciones aumentan la eficiencia de la central. La presión del vapor de las extracciones va disminuyendo según su localización en la turbina. TURBINAS COMPUESTAS Los tipos de turbinas anteriores pueden agruparse en diferentes formas de tal manera que cuando el vapor sale de una turbina entra otra y

así sucesivamente. Entonces cada turbina será un componente del grupo y se dice que forman una turbina compuesta.