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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE TURBINAS A GAS

Operación y Mantenimiento de Turbinas a Gas ISBN: Advertencia

Diseño elaborado en Especialista de contenido  

Revisión técnica 



Asesor Técnico CIED 



Especialista en Diseño instruccional 



Especialista en Diseño gráfico 

Acreditado o Certificado Instruccionalmente Código: Versión, mes/año

Introducción

Descripción

Las Turbinas a Gas son unidades integradas, no necesitan calderas, condensadores, sistemas de agua de alimentación y enfriamiento como lo utiliza la turbina de vapor, producen alta potencia a alta velocidad así como también la eficiencia térmica es mucho más elevada que la turbina de vapor, con gran confiabilidad y fácil mantenimiento ocupando además de ello poco espacio

Contenido

A continuación se presentan los temas que serán tratados en la unidad de conocimiento Tema

Página

1. Historia de la Turbina a Gas

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2. Definiciones Básicas de la Física

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3. Operación de la Turbina 4. Sistemas Auxiliares 5. Sistemas de Control 6. Mantenimiento de la Turbina a Gas

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Tema 1

Introducción

Contenido

Historia de la Turbina a Gas

En el mundo industrializado, la Turbina a Gas juega un papel importante ya que la mayoría de las actividades básicas motrices están ligadas a su operación. (Generación de electricidad, Sistemas hidráulicos, Refinerías de petróleo, Plantas compresoras de gas, etc.) de allí, lo esencial de mantener un funcionamiento óptimo de la misma. . A continuación se presentan los temas que serán tratados en la unidad de conocimiento Mapa

1. Historia de la Turbina a Gas

Página #

Historia de la Turbina a Gas

Alrededor de 1500 D.C., Leonardo Da Vinci dibujó un esquema de un dispositivo que rotaba debido al efecto de los gases calientes que subían por una chimenea. El dispositivo debería rotar la carne que estaba asando.

En 1678 un jesuita llamado Ferdinand Verbiest construyó un modelo de un vehículo automotor que usaban vapor de agua para movilizarse

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Historia de la Turbina a Gas En 1872, un hombre llamado Stolze diseñó la primera turbina de gas. Incorporaba una turbina de varias etapas y compresión en varias etapas con flujo axial probó sus modelos funcionales en los años 1900. La Compañía General Electric comenzó su división de turbinas de gas en 1903. Un Ingeniero llamado Stanford Moss dirigió la mayoría de los proyectos. Su desarrollo más notable fue el turbo supercargador. Este utilizaba los gases de escape de un motor alternativo para mover una rueda de turbina que, a su vez, movía un compresor centrífugo utilizado para supercargar. Este elemento hizo posible construir las primeras turbinas de gas confiables. En los años 30, tantos británicos como alemanes diseñaron turbinas de gas para la propulsión de aviones. Los alemanes alcanzaron a diseñar aviones de propulsión a chorro y lograron utilizarlos en la 2° guerra mundial.

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Tema 2

Definiciones Básicas de la Física

Introducción

Conocer los conceptos fundamentales utilizados en la fisica para así comprender el funcionamiento de la Turbina a Gas.

Contenido

A continuación se presentan los temas que serán tratados en la unidad de conocimiento Mapa

Página

1. Fuerza

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2. Trabajo

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3. Potencia 4. Energia 5. Velocidad 6. Aceleración 7. Masa 8. Momento 9. Primer principio de la Termodinámica 10. Segundo principio de la Termodinámica

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Definiciones Básicas

Fuerza

Una fuerza es definida como un empuje o repulsión el cual producirá o evitara movimiento de un cuerpo

Trabajo

El trabajo mecánico es realizado cuando una fuerza actua sobre un cuerpo provocando el desplazamiento del mismo cualquier distancia. Trabajo = Fuerza x Distancia

Potencia

Se denomina Potencia a la rata de tiempo transcurrido cuando se realiza un trabajo. Potencia = Fuerza x Distancia Tiempo

Energia

La energia es definida como la capacidad para realizar un trabajo. La la energia que poseen los cuerpos puede ser clasificada dentro de dos categorias: POTENCIAL Y CINETICA. La energia Potencial EP representa una forma de energia almacenada la cual puede ser convertida en energia Cinética EC en un momento dado. La energia Cinetica es energia de movimiento. EC = Wv 2g

EP = WH

Donde W es peso potencia.

v es Velocidad

g es gravedad H es

Definiciones Básicas

Velocidad La velocidad de un cuerpo en movimiento esta definida como la distancia en recorrer por unidad de tiempo.

Aceleración La aceleracion de un cuerpo en movimiento esta definida como la los cambios de velocidad a que es expuesto.

rata de

Masa

Momento Primer Principio de la Termodinámica

La masa de un cuerpo es fundamentalmente la cantidad de materia de la cual esta compuesta. Masa y peso son frecuentemente confundidas porque el metodo para determinar la cantidad de materia es pesando el cuerpo. Peso es la medida del empuje que ejerce la gravedad de la tierra sobre la cantidad de materia. Masa =

Peso Gravedad

Es la propiedad de movimiento de un cuerpo el cual determina la longitud de tiempo necesario para ofrecerle reposo bajo una la acción de una fuerza constante. Segundo Principio de la Termodinámica

En todo sistema (abierto o cerrado, estático o dinámico, en regimen transitorio o permanente): energia que entra = incremento(positivo o negativo) de energia almacenada en el sistema + energia que sale o lo que es igual Energia final almacenada = energia inical almacenada + energia que entra - energia que sale En el primer principio de la termodinámica se consideran solo tres manifestaciones de la energia : calor, energia interna y trabajo, y aplicado a los cambios que ocurren en los sistemas cerrados se puede escribir así: Calor absorbido = aumento de energia interna + trabajo efectuado.

Enunciado de Plank No es posible construir un motor periódico que realice un trabajo mecanico a expensas solamente de la refrigeración de una fuente de calor; así una turbina de vapor funciona periódicamente (cíclicamente) suministrando trabajo, no solo a expensas del calor de la fuente caliente, sino cediendo calor a la fuente fria. Enunciado de Clausius El calor no puede pasar espontáneamente de un cuerpo a otro cuya temperatura sea superior a la del primero. Los procesos de la naturaleza se clasifican en espontáneos y no espontáneos, según que para realizarse se requiera o no otro proceso adicional. El enunciado de Clausius se deduce por inducción cotidiana, la cual enseña que el calor pasa espontáneamente de un cuerpo a otro de menor temperatura pero no en sentido inverso.

Tema 3

Operación de la Turbina a Gas

Las turbinas a gas son unidades integradas, no necesitan calderas, 7

Introducción

Contenido

condensadores, sistemas de agua de alimentación y enfriamiento como lo utiliza la turbina de vapor, producen alta potencia a alta velocidad así como también la eficiencia térmica es mucho más elevada que la turbina de vapor, con gran confiabilidad y fácil mantenimiento ocupando además de ello poco espacio.

A continuación se presentan los temas que serán tratados en la unidad de conocimiento Mapa

1. Definiciones de la Turbina a Gas 2. La Entalpia 3. Ciclos de la Turbina a Gas 4. Disposiciones mecánicas de la Turbina a Gas 5. Turbinas Industriales 6. Turbinas Aeroderivativas 7. Componentes de la Turbina a Gas

Página

Operación de La Turbina a Gas

¿Qué es una Turbina a Gas?

Entalpia

Es aquella maquina que proporciona energía mecánica a partir de un “chorro” de gases calientes provenientes de la combustión de un fluido. El combustible puede ser gaseoso o liquido, generalmente de origen fósil. Se caracteriza por presentar una baja relación peso potencia y una velocidad de giro muy elevada, que en función del tamaño puede alcanzar velocidades de hasta 40.000 rpm, orienta su utilización a la generación de gases con elevada entalpía que puede utilizarse para propulsión a reacción o puede ser la encargada de accionar una turbina de potencia acoplada a un eje y este a su vez a cualquier tipo de carga (Generador Eléctrico, Compresor, Bombas, etc). La entalpia es la cantidad de energía de un sistema termodinámica que este puede intercambiar con su entorno. En un simple cambio de temperatura, el cambio de entalpía por cada grado de variación corresponde a la capacidad calorífica del sistema a presión constante, la Entalpia de Combustión es el calor liberado, a presión constante, cuando se quema una mol de sustancia De este modo la turbina a gas esta formada por dos elementos principales:  El Productor y/o Generador de gases  La unidad Generadora de Potencia El Productor de gases esta formado a su vez por uno o varios compresores de aire, la cámara de combustión y la turbina de expansión o sustentación la cual solo suministra la potencia necesaria para manejar al compresor de aire. La unidad generadora de potencia es donde se obtendrá la potencia útil de la maquina, dependiendo de la aplicación, será otra turbina de expansión o bien una tobera de propulsión. Resumiendo, la Turbina a gas es una maquina de aceleración de fluidos que genera fuerzas motrices en forma de energía mecánica rotativa o cinética a partir de la energía contenida en una corriente de gas.

Productor de Gas

GENERACION ELECTRICA

Unidad de Potencia

Ciclos de la Turbina a Gas

El principio operativo en el cual se basa consiste en hacer reaccionar una mezcla de un combustible con el aire comprimido para aprovechar la energía química contenida en el gas (Ciclo Brayton) siguiendo el siguiente ciclo:     

Admisión Compresión Combustión Expansión Escape

Las cinco fases toman lugar de forma continua y simultáneamente, en diferentes secciones de la máquina.. El ciclo básico de Brayton en condiciones ideales está compuesto por cuatro procesos: 1-2. Compresión isentrópica en un compresor. 2-3. Adición de calor al fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor o una cámara de combustión. 3-4. Expansión isentrópica en una turbina. 4-5. Remoción de calor del fluido de trabajo a presión constante en un intercambiador de calor o en la atmósfera.

Operación de La turbina a Gas En la figura se muestra una representación esquemática del ciclo Brayton. 

Disposiciones mecánicas de la Turbina a Gas

Disposiciones mecanicas de la Turbina a Gas

Existen muchas variantes del esquema clásico de la turbina a gas y son consecuencia de la adición de ciertos componentes instalado en la entrada y salida al productor o generador de gas. En las aplicaciones industriales, en donde se debe tener la potencia en un eje, es decir, potencia mecánica, existen múltiples disposiciones, así encontramos en función del acoplamiento entre la turbina de potencia y el generador de gas:  Turbina de un solo eje.  Turbina de dos ejes con compresor simple  Turbina con compresores compuesto. Las turbinas de un solo eje, poseen solamente un compresor y una turbina, a la cual esta acoplada la carga y mantiene girando el conjunto a la misma velocidad, son muy útiles en aplicaciones de generación ya que mantienen fácilmente la frecuencia de giro.

GENERACION ELECTRICA

Las turbinas de eje partido o doble eje, además del compresor, cámara de combustión y la turbina de expansión, otra turbina de expansión esta instalada a la cual esta acoplada a la carga. Disposiciones Mecanicas de la Turbina a Gas

Las turbinas pueden poseer mas de un compresor, se pueden encontrar de dos y de tres compresores. Es doble cuando se tienen dos compresores uno de baja presión manejado por la turbina de baja del generador de gas y otro de alta presión el cual es manejado por la turbina de alta del generador de gas montados en ejes independientes, es de hacer notar que debe existir una relación de velocidad entre ambos compresores establecida por el fabricante

Carcaza de Compr Entrada esor IP Modulo 1 Modul o2

Carcaza Interme dia Modulo 3

Turbina Compresor HP HP Modulo Modulo 45

En las aplicaciones aéreas se utilizan disposiciones mecánicas diferentes a las industriales, sin embargo en estas podemos encontrar equipos propiamente diseñados para uso industrial y turbinas cuyo diseño original es aéreo utilizado en aplicaciones de este tipo, por lo que las turbinas se clasifican en dos familias : 1- TURBINAS INDUSTRIALES 2- TURBINAS AERODERIVATIVAS

TURBINAS INDUSTRIALES

Las turbinas industriales o para trabajos pesados se han perfeccionado para satisfacer las necesidades normales de las plantas industriales, sin limitaciones de espacio y peso. Esta turbina normalmente es del tipo de uno o de dos ejes, las paletas y alabes del compresor de la turbina son de construcción fuerte, lo mismo que las toberas; esto junto con las razones de presiones y temperaturas moderadas en el gas utilizado, permite largos intervalos para las inspecciones y mantenimiento. Los cojinetes utilizados para las turbinas industriales dependiendo del fabricante pueden ser del tipo chumacera así como también del tipo anti-fricción (de bola o rodillo), de igual forma se provee una gran variedad de sellos en la turbina alrededor de los rodamientos los cuales previenen que el aceite entre en las secciones de la turbina pudiendo causar taponamiento y como consecuencia daños a los componentes.

TURBINAS AERO DERIVATIVAS

La turbina tipo avión, es un motor de chorro (“jet”) para aviones pero, en vez de impulsar un avión, mueve una turbina de potencia. En ésta forma, el motor es un generador de gas que envía gases a una turbina convencional de potencia para trabajo pesado. La utilización de éstos equipos en la industria ofrece varias ventajas ya que la avanzada tecnología utilizada en la aviación y los laboratorios de investigación y desarrollo asociados se pueden aplicar para optimizar el funcionamiento de los equipos utilizados en los procesos industriales. En la industria de petróleo, gas y generación, los generadores de gas son de gran importancia pues son equipos críticos cuyo funcionamiento impacta en alto grado los índices de disponibilidad y confiabilidad en las instalaciones.

En el diseño de las turbinas a gas se pueden aplicar dos tipos de compresores de aire: El Compresor de Aire

 Centrifugos Radiales  Centrifugos Axiales

El compresor RADIAL es el primer diseño empleado con éxito en las turbinas de gas. Está conformado por tres partes principales conocidas como rodete, difusor y múltiple de distribución, cada uno con una función específica en el proceso de Compresor Radial compresión. El aire entra al compresor cerca de su eje en dirección axial y es impulsado en forma radial por la fuerza centrífuga producida por el movimiento del rodete. El aire que sale radialmente y a gran velocidad del rodete, es tomado por el difusor donde la energía cinética del aire se transforma en energía potencial en forma de presión. El múltiple de distribución recoge el aire a presión y lo entrega a las cámaras de combustión.

Componentes de la Turbina a Gas

El Compesor Axial

Los compresores Axiales están formados por dos secciones: una estática o estator que puede ser de ángulo fijo o variable, y otra rotativa llamado rotor, en ambas, están montadas varias filas de aspas o alabes con forma aerodinámica que permiten el paso de flujo de aire a través de cada etapa del compresor aumentando la presión. La función es la de elevar la presión del fluido manejado (aire), una parte para ser mezclado con el gas para la combustion y la otra para enfriamiento de sus componentes asi como para establecer el sello de aire en el sistema de lubricación. Posee sistemas de control para proteger al compresor de fenómenos presentados tales como Surge y Stall. SON LOS MAS UTILIZADOS HOY EN DIA EN LAS TURBINAS A GAS.

CARCASA SUPERIOR DEL ESTATOR

ROTOR

CARCASA INFERIOR DEL ESTATOR

Componentes de la Turbina a Gas El aire pasa a través de la campana de succión hasta la 1 ra etapa. Compresor Axial (Funcionamiento)

ENTRADA DE AIRE

En esta etapa de estatores, el aire pasa a través de los pasajes divergentes los cuales aumentan la presión del mismo y lo dirreccionan con el Angulo optimo hacia la 1ra etapa de alabes rotatorios.

Compresor Axial

Estos transforman el trabajo mecánico (Suministrado al eje del compresor) en energía cinética y presión a la corriente de aire.

(Funcionamiento)

Alabes del Rotor Alabes estacionarios El aire entra a la 2da etapa de estatores para transformar la energía cinética en presión y temperatura para direccionar el flujo de aire a la siguiente etapa de alabes.

Presión Velocid ad

Cámaras de Combustión

La cámara de combustión es el elemento dentro del cual una mezcla de combustible y aire a alta presión se quema. Los gases que resultan del proceso de combustión pasan a la turbina con una temperatura uniforme. Para que el proceso de combustión se desarrolle correcta y eficientemente en una turbina de gas, la cámara de combustión debe cumplir con las siguientes funciones: 

Proporcionar los medios necesarios para una adecuada mezcla del aire a alta presión y el combustible.



Quemar



Entregar a la turbina los gases con una temperatura uniforme que no sobre pase los límites de resistencia de los materiales con los cuales están construidos los álabes del rotor y estator.

eficientemente

la

mezcla

de

aire

y

combustible.

Uno de los parámetros más importantes para el diseño de cámaras de combustión es la eficiencia de la combustión por cuanto tiene un efecto directo en los costos de operación de las turbinas de gas y emisión de gases contaminantes además de restricciones de alcance y capacidad de carga en las aeronaves que utilizar este tipo de motores como sistema propulsado. El objetivo de los diseñadores de sistemas de combustión es lograr que la eficiencia alcance un 100% en todas las condiciones de operación. De hecho, se logran eficiencias superiores a 99.5% en condiciones de máxima potencia y operación continua , pero en condiciones diferentes a las de diseño como en potencia reducida o mínima, este valor puede estar muy cercano al 90%. Para cumplir con las regulaciones de emisión de monóxidos de carbono y otros hidrocarburos, la eficiencia en condiciones diferentes a las de diseño no debe estar por debajo del 98.5%

Cámaras de Combustion

PROCESO DE COMBUSTIÓN.

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Tipos de Cámaras de Combustión

Cámara de Combustión tipo Can o Cesta.

Este tipo de cámara de combustión fue comúnmente empleado en los primeros diseños de turbinas de gas. Dependiendo del diseño del motor, un sistema de combustión puede tener una o varias cámaras tipo can, cada una conformada por un inyector de combustible, una pared perforada en forma cilíndrica o tubular (liner) y una cubierta individual que la contiene. Las cámaras están interconectadas por pequeños tubos de propagación de llama que permiten que la combustión iniciada por las bujías en dos de las cámaras se propague a las demás.  Este tipo de cámaras de combustión facilita su mantenimiento ya que pueden repararse o reemplazarse cámaras individuales y no todo el conjunto. Sin embargo, no aprovecha eficientemente el espacio y requiere una mayor superficie de metal para contener el flujo de gas.

Cámara de combustión tipo Annular Tipos de Cámaras Este tipo de cámara de combustión está reemplazando a los tipo can-annular en de Combustión los motores más modernos. Consiste en una pared perforada o liner y una cubierta dispuestas en forma anular. Varios inyectores se instalan a lo largo de la circunferencia de la cámara de combustión para suministrar el combustible necesario y dos bujías proporcionan la energía para la ignición de la mezcla. La ventaja que ofrece este arreglo es que reduce el peso y tamaño de la maquina.

Cámara de combustión tipo Can-annular Tipos de Cámaras de Combustión Este tipo de cámaras de combustión, es una combinación del Can y el Anular respectivamente, es ampliamente usado en los motores de turbina de gas modernos. Consta de una cubierta exterior anular que contiene varias paredes cilíndricas perforadas, cada una con un inyector de combustible e interconectadas entre sí por pequeños tubos de propagación de llama. Debido a que una sola cubierta contiene las paredes cilíndricas perforadas o liners, se ahorra peso por la menor cantidad de metal empleado y se obtiene un mejor aprovechamiento del espacio

La Turbina del Compresor (Turbina de Alta)

La función de la turbina es la de suministrar la potencia de empuje al compresor axial. Se encuentra montada en el mismo eje del compresor axial y extrae el trabajo desde la expansión de los gases que salen de la cámara de combustión. Absorbe el 65% de la energía calorífica que suministran los gases expandidos ya que el resto es utilizado por la Turbina libre o de potencia mecánica para impulsar la carga acoplada. Existen tres tipos de turbinas utilizada tanto para el productor de gas como para la turbina de potencia.: Impulso, reacción, e impulso/reacción. En la turbina de reacción, el arreglo de toberas guías son diseñadas para alterar la dirección del flujo sin tomar en cuenta los cambios de presión, ésto experimenta una fuerza de reacción resultante desde la expansión y aceleración del gas.

Estator

Rotor

Turbina de Reacción

En la turbina de impulso, la caída de presión a través de cada etapa ocurre en el arreglo de las venas de la tobera guía incrementándola velocidad del gas mientras los alabes del rotor de la turbina experimentan una fuerza de impulso provocada por el impacto de las moleculas del gas sobre los alabes.

Estator

Rotor

Turbina de Impulso

La combinación impulso/reacción (Rateau), es la mas comúnmente usada en las turbinas a gas, en donde es un 50% de Impulso y 50% de reacción.

Partes de la Tutbina del Compresor

El Rotor Es el elemento dinámico de la turbina , esta formado por el eje, el disco y los alabes los cuales estan instalados al disco. Es el encargado de transmitir la potencia generada hacia el compresor axial. El Estator Es el elemento estacionario de la turbina, eta formado por una serie de alabes estacionarios llamados toberas. La función del estator es la de dirigir el flujo de gases calientes hacia los alabes del rotor de la turbina. Al pasar los gases calientes por las toberas del estator, sufren una despresurizacion y un aumento de volumen (Expansión)y velocidad (Energía Cinética) la cual se transformara a u vez en energía mecánica cuando los alabes del rotor se muevan y giren el eje.

La Turbina de Potencia

Sección de la Turbina a Gas de gas donde se expanden los gases calientes que salen del productor de gases, generando un torque mecánico que se utiliza para mover la carga acoplada. Se encuentra conectada aerodinámicamente a la sección de la Turbina Generadora de Gas.

Utiliza el 35% de la energía proveniente de los gases calientes que salen de la cámara de combustión. La turbina de Potencia o Turbina Libre maneja la carga, bien a través de una caja de engranaje o directamente conectado con un eje de transmisión.

ROTOR

ESTATOR

TEMA 4

Sistemas Auxiliares

Descripcion

Los Sistemas Auxiliares de la Turbina a Gas cumplen un papel muy importante dentro de la operación de la turbina, partiendo desde el arranque hasta quedar la unidad operando dentro de los parametros establecidos por el fabricante.

Contenido

A continuación se presentan los temas que corresponden a esta unidad. Anexos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Sistema de Filtración de Aire Sistema de Gases de Escape Modulo o Cabina de la Turbina Sistema de Arranque Sistema de Aceite Lubricante e Hidráulico Sistema de Ignición Sistema de Gas Combustible Sistema de Control y Protección

Sistema de Filtración de la Turbina Filtro de succión

Tiene como propósito garantizar que el aire que entra a la máquina bien para la combustión como para el sistema de enfriamiento sea limpio y seco.

Silenciadores

El aire que entra al compresor axial alcanza altas velocidades y niveles de ruido muy altos, los cuales deben ser reducidos utilizando un panal de silenciadores para reducir el ruido acústico.

Válvulas Contraimplosion

Abren cuando el flujo de aire en la entrada es reducido por efecto de ensuciamiento de los filtros. Algunos fabricantes no utilizan estos dispositivos en sus casetas de filtros debido a que utilizan sistema de protección a través de interruptores de presión diferencial en los filtros.

Ducto de Entrada

Llamada también cámara Plenum es el sitio en donde la turbina succiona el aire necesario para la combustión y enfriamiento. Las dimensiones de esta cámara garantizan el volumen de aire que necesita el compresor axial para el normal funcionamiento de la turbina a gas a fin de alcanzar la potencia de diseño.

Tuberia de aire Anticongelante (cuando Aplica)

Su función es calentar el aire de entrada a los valores de temperatura establecidos en el diseño de la maquina, con el objeto de mantener su potencia .

Sistema de Inyeccion de agua Pulverizada (Cuando Aplica)

Su función es enfriar el aire de entrada a los valores de temperatura establecidos en el diseño de la maquina, con el objeto de mantener su potencia.

Sistema de Filtración de la Turbina Colector de Escape

Tiene como propósito direccionar los gases de escape en el ducto para que estos descarguen a la atmósfera.

Silenciadores

El aire que sale de la turbina alcanza altas velocidades y niveles de ruido muy altos, los cuales deben ser reducidos para cumplir con regulaciones ambientales y para ello se utiliza un panal de silenciadores para reducir el ruido acústico.

Eductores de Escape

Mezclan el aire del ambiente con los gases de ecape para reducir las señales infrajoras..

Caseta de Filtros

Eductor de Escape

Entrada de aire Silenciadores

Aire de enfriamiento Silenciadores

Plenum

Modulo o Cabina de la Turbina El Modulo

Posee toda la soporteria necesaria para ubicar al Generador de Gas de forma segura facilitando además su transporte cuando sea requerido.

( Cabina)

Entrada de Aire Filtrado

Modulo base para conexiones de servicio

Gases de Escape

Posee las facilidades de conexionado para drenajes, suministro de aceite, sistemas eléctricos, sistema de agua para el lavado, etc, y es diseñado para aislar acústicamente el sistema asi como tambien soportar temperaturas de 2000 °F..

Junta flexible de Entrada

Soplador de aire de enfriamiento

Junta flexible de Salida Ducto de Escape

Productor de Gas

Turbina de Potencia

Modulo o Cabina de la Turbina (Cont.)

Deteccion de fuego, Calor

Provee un ambiente seguro, limpio y controlado que garantizan la operación de la maquina (Sistemas de deteccion de gaases explisivos, fuego y sistemas de extinción).

DETECTORES DE FUEGO UV

INTERRUPTORES DE TEMPERATURA

ACCIONADORES MANUALES DE EXTINCION

Sistema de Arranque de la Turbina a Gas Sistema de gas Arranque/ Combustible

Este sistema de suministro de gas arranque/combustible esta formado por diversos elementos que son suministrados por el dueño de la instalación.. Típicamente se encuentran filtros, separadores centrífugos, calentadores, mezclas de corrientes de gases en línea y lazos de control de presión. La línea final de suministro de gas, debe poseer doble válvula de bloqueo con venteo intermedio. Debe poseer dos transmisores de presión (uno antes de la válvula. Control gas combustible y otra después) así como también un sensor de temperatura Rtd para medir la temperatura del gas que esta entrando a la maquina.

El Arrancador

Sistema que permite romper la inercia inicial de la turbina de gas. Se utiliza para hacerlo girar desde velocidad cero hasta un poco mas allá de la ignición del combustible. Los sistemas del arrancador pueden ser eléctricos, neumáticos, hidráulicos o bien utilizando motores de combustión . Su acoplamiento depende del tipo de maquina, bien al extremo de primeras etapas del compresor axial a través de la caja de accesorios o directamente al compresor axial mediante un eje o cardan.

Motor Neumático

Motor Eléctrico

Sistema de Aceite Lubricante/Hidraulico

Sistema de Aceite Lubricante/Hidraulico

El sistema de lubricación de la turbina debe suministrar a la correcta presión y temperatura, aceite a los cojinetes para lubricarlos y enfriarlos a las condiciones de operación establecidas por el fabricante. El aceite hidráulico suministra la energía al sistema de control de los alabes direccionales para su control, y aceite para válvulas electro-hidráulicas de control gas combustible(cuando aplica). El debe constar con un reservorio o tanque, bombas, filtros, así como los sistemas de protección por presión y temperatura correspondiente.

Lubricación de Cojinetes

Desde el momento que existe un movimiento relativo entre las superficies de contacto, una cierta cantidad de energía será utilizado en vencer la fuerza debido al rozamiento, y si las superficies se tocan entre sí, existirá elevación de temperatura y un desgaste rápido y pronunciado de éstas, con peligro de deformación, arrastre de material, avería, etc. A fin de reducir el rozamiento, disminuir el desgaste y evitar averías, se coloca entre ambas superficies una substancia formando un colchón o película que las mantenga separadas, y que al mismo tiempo tenga muy bajo índice de rozamiento. Esta substancia recibe el nombre de lubricante, siendo por lo general líquido o pastoso. De esta manera se reemplaza el rozamiento entre sólido-sólido por otro entre sólido-líquido o pastoso. En estas condiciones, se dice que los cojinetes trabajan lubricados.

Tipos de Cojinetes

  Los cojinetes se clasifican por lo general, según el tipo de rozamiento que experimentan y por el tipo de carga que soportan.. Según el tipo de rozamiento se distinguen los cojinetes de fricción o de deslizamiento, y los cojinetes antifricción o de rodadura. Entre los primeros se cuentan los cojinetes de casquillo completo o buje y los de casquillo partido. Entre los segundos los de bolas o rodillos.

Sistema de Aceite Lubricante/Hidraulico (Cont.) Tipos de Cojinetes (Continuacion)

Las chumaceras de película de fluido y de zapata basculante influencian la dinámica de los sistemas rotores de turbo maquinarias, son utilizados por las turbinas industriales. Los cojinetes antifriccion son utilizados mayormente por las turbinas aeroderivativas, dada las altas velocidades a que giran.

Sistema de aceite Lubricante Hidraulico (Cont.)

Instrumentación instalada en el Tanque de aceite.

Interruptor/transmisor de nivel, rtd temperatura suministro aceite a cojinetes,rtd temperatura drenajes de los cojinetes, transmisor de presion diferencial en filtros, transmisor de presión suministro aceite a los cojinetes transmisor de presion suministro aceite hidraulico (alabes y válvula).

Válvula Sheduling

Válvula Solenoide

Sistema de Ignición de la Turbina a Gas

PDT23 TR 0.0 PSID

Sistema de Ignicion

Son los encargados de encender la mezcla de aire combustible a la velocidad de encendido, el sistema de ignición es desconectado con la secuencia de arranque de la turbina. Generalmente este sistema esta formado por una o por dos bujías con su respectivo transformador de ignición. Dependiendo del fabricante de la turbina , un sensor bien termoeléctrico (Termocupla) o fotoeléctrico (Detector UV), detecta y confirma el encendido de la mezcla dando inicio al proceso de aceleración de la maquina.

El sistema de suministro de gas combustible esta formado por diversos elementos que son suministrados por el dueño de la instalación.. Típicamente se encuentran filtros, separadores centrífugos, calentadores, mezclas de corrientes de gases en línea y lazos de control de presión. La línea final de suministro de gas, debe poseer doble válvula de bloqueo con venteo intermedio. Debe poseer dos transmisores de presión (uno antes de la válvula. Control gas combustible y otra después) así como también un sensor de temperatura Rtd para medir la temperatura del gas que esta entrando a la maquina. Cuando se utiliza gas combustible muy rico, es necesario controlar la temperatura de rocío del gas utilizado, ya que el deterioro prematuro de la cámara de combustión se presentaría producto de la entrada de líquidos a la misma, disminuyendo la vida de la maquina e incrementando los costos de reparación.

Sistema de gas combustible

El Gas combustible

Tema 5

Sistema de Control de la Turbina

Descripcion

Los Sistemas de Control y de Protección de las turbinas tienen una gran importancia, pues son los encargados de mantener los equipos trabajando bajo condiciones normales de operación y ejecutar acciones de control y/o paro del proceso cuando se presentan desviaciones de dichos procesos que pueden generar condiciones peligrosas que comprometen la integridad de los equipos y del personal que labora en dichas instalaciones. Es un sistema de la turbina que se encarga de dirigir y controlar el El conocimiento de la estructura del sistema de control de aire flujo y la corriente de aire hacia el compresor axial durante el de los diferentes tipos de turbinas, es indispensable para poder arranque y a bajas velocidades, combinando un sistema de alabes determinar el ¿por qué? estos sistemas son importantes y asi, móviles y/o válvulas de alivio fin de evitar perdidas conociendo su operación podemos lograr la mejor eficiencia de aerodinámicas en las etapas subsiguientes del compresor axial estos equipos. protegiendo al mismo de los fenomenos de Surge y Stall. A continuacion se presentan los temas correspondientes a esta unidad: A continuacion se expondran algunos sistemas de control axial utilizados por fabricantes de turbinas. Mapa 1. Sistema de Control de Aire del Compresor 2. Sistema de Control de Combustible-Velocidad 3. Sistema de Protection Posee un sistema de control de aire constituido principalmente por los siguientes componentes: Un sistema de control de alabes direccionales, es el conjunto de alabes móviles accionados por un accionador hidráulico cuya función es la de controlar tanto el flujo de aire que entra al compresor como el Angulo de incidencia de la corriente de aire, a fin de evitar perdidas aerodinámicas en las etapas subsiguientes del compresor axial. Los alabes direccionales se encuentran soportados en ambos extremos por bujes y son movidos por un accionador hidráulico el cual recibe la presión de descarga del compresor Axial (P2) en función de la velocidad N1 activando al sistema, una calibración especifica posiciona el Angulo de ataque de los alabes direccionales . Con la unidad parada el ángulo debe estar en +32º y con la unidad operando a la velocidad de 7500 rpm deben estar en -7º .

Sistema de Control de 2 Válvulas de Alivio, las cuales están ubicadas en la 4ta y 7ma etapa del compresor axial y su función es drenar el aire a bajas velocidades a fin de evitar perdidas aerodinámicas

Aire del Compresor Axial

Generador de gas Rolls Royce AVON 1535

Sistema de Control de Aire del Compresor Axial Avon 1535

Actuador Hidráulico de los IGV y Control de las Válvulas de Alivio

El compresor axial esta compuesto por un compresor axial de geometría variable de 16 etapas con una relación de 18:1.

Alabes

El sistema de control de aire , esta compuesto por alabes Direccionales direccionales ubicados desdeIGV la 1ra etapa a la 7ma etapa del compresor axial. El sistema de control que opera este sistema

toma como

referencia la temperatura T1(Entrada del compresor axial) la cual es medida por el sistema de control utilizando un sistema de bulbo y capilar y un sensor de velocidad instalado al mismo,

el

controlador

establece

la

relación

temperatura/velocidad para activar el sistema hidráulico

7m

7ma

posicionar los alabes

en el valor adecuado, este valor es

mostrado o

indicador de grados o transportador

en un

Valvulas de alivio

4ta instalado en la parte superior maquina 4tadey la7ma Etapapara luego esta información llevarla a una tabla de valores suministrada por el fabricante, para así realizar los ajustes del sistema.

Sistema de Control deAire del Compresor Axial Generador de gas General Electric LM2500

y

Estatores Variables Brazo Impulsor Actuador Posee dieciséis etapas de compresión en el compresor de aire de flujo axial. La relación de compresión es de seis a uno, por medio de la cual el aire es comprimido desde presiones atmosféricas hasta 75 psig. a 500°F aproximadamente. Cada uno de los compresores de aire de flujo axial pasa a través de una velocidad critica la velocidad en la cual el BrazoesNivelador compresor tiene mayor tendencia a caer dentro de un oleaje (Surge). De acuerdo a esto y para permitir que, el Bellcrank compresor de aire pase a través del rango de velocidad critica, hay previsto una línea de alivio desde la descarga de la séptima etapa hasta la chimenea de escape. Una válvula en esta línea esta abierta en los arranques y permite el paso de aire de la descarga de la séptima etapa hasta la chimenea de escape, descargándose en esta forma el compresor. La válvula de alivio es operada por un sistema de control formado por una válvula piloto y un controlador. Durante el proceso de arranque, la válvula de alivio permanece abierta y Axial se cierra cuando la presión del compresor de aire Sistema de Control deAire del Compresor sube hasta 42psig, y durante los paros la válvula se abre cuando la presión de aire baja a menos de 40psig Turbina Industrial Westinghouse W-101

Compresor Axial

Turbina de Potencia

El control de gas Combustible puede ser ejecutado por un PLC o secuenciador logico dedicado, el cual comparte la secuencia de arranque y operación de la máquina. Este controlador corre el algoritmo diseñado para tal fin y es configurable según las caracteristicas especificas de la turbina. La logica de arranque programada y el algoritmo de control de la turbina al ser ejecutado en el mismo controlador , facilita la transferencia de datos de dichas logicas, de ésta manera la secuencia de arranque le indica al algoritmo de control de velocidad la rampa de encendido (light off), iniciar la aceleración . calentamiento, etc. El Controlador de Gas Combustible de la turbina depende del algoritmo establecido para su operación, por lo que todas las señales de las variables (presion de descarga axial, temperatura succion del GG, velocidad del o de los compresores del compresor, temperatura de gases de escape , velocidad de la turbina de potencia, Control de carga, salida hacia y posicion de la valvula de combustible) asociadas a éste controlador son totalmente electrónica utilizando los respectivos Transmisores de presión, LVDT o transmisor de la posición de la valvula de gas combustible y/ toberas de escape, sensores o pick up de velocidad, sensores de temperatura (RTD, termocuplas) La funcion del Controlador de Gas combustible es el siguiente:        Control de Gas Combustible 

Operar la turbina a gas a condiciones estables y confiables de operacion. Establecer limites de operacion para el Productor de Gas, la Turbina de Potencia asi como al equipo a manejar. Limitar la aceleracion ACEL y desaceleracion DECEL del Productor de Gas. Cargar y descargar valores de calibracion. Controlar los valores de la presion de gas de ignicion de la maquina. Mantener la seguridad intrisica de los parametros criticos de la maquina monitoreanedolos y estableciendo los criterios de proteccion (Paros) para los mismos, tales como: Ignicion o velocidqad de arranque, parada por perdida de llama,Falla de actuador, exceso de gas combustible durante el aranque. Establecer limitaciones en la potencia de la maquina tomando en cuenta las condiciones ambientales.

Control de Gas Combustible

Valvula De Control De Combustible Gas Camara De Combustion

COMPRESOR

Air

Control de carga

TURBIN A.

T.P.

Pres. Desc Axial CDP Vel. N1 GG 2 Pick Up Temp. Escape Tmp. Ambiente EGT (11 TC) Vel. N2 TP 2 BIAS (RTD) Pick Up

RAMP STAR N1 RAISE NI LOWER N2 RAISE N2 LOWER REMOTE TRIP IDLE EXT. SHUTDWN RESET COLD JUCTION (T/C) COLD JUCTION (T/C)

Control de Gas Combustible

Relay Modu le CONTROLADOR DE VELOCIDAD

N1 SW1 N1 SW2 N1 OVSPD N2 SW1 N2 SW2 N2 OVSPD EGT SW1 EGT SW2 EGT OVTMP EGT HIGT DIF. ALARMS GOV SHUTDWN RAMP CONTROL N1 CONTROL N2 CONTROL EGT CONTROL ACCEL CONTROL DECEL CONTROL

Hacia el PLC

Algoritmo tipico del Controlador de Gas Combustible

Control de Gas Combustible Instrumentación asociada al Controlador

Sensores de Velocidad

Transmisores de Temperatura y Presión

Control de Gas Combustible

Sensores de Temperatura

La valvula de Control de Velocidad/combustible

El actuador de la válvula de control de gas combustible es operado por un sistema hidráulico en la mayoría de los casos, capaz de posicionar la válvula a la rata de de flujo requerida por los cambios de carga, éste sistema requiere de un mantenimiento del sistema de filtrado del aceite el cual es determinado por el fabricante. Actualmente se han instalado válvulas con un sistema completamente electrónico conllevando a una presición muy alta en el manejo de las variables como por ejemplo una rageabilidad de 500:1 y un tiempo de recorrido de 100% de abierta a cerrada de 250 ms, asi como también un encendido suave y una mayor estabilidad en el control de velocidad en condiciones de operación.

Válvula de control con actuador Hidráulico

Válvula de control con actuador Electrónico

Sistema de Proteccion De la Turbina

VIBRACION

Tema 6

El sistema de protecciones tienen una gran importancia, pues son los encargados de mantener los equipos trabajando bajo condiciones normales de operación y ejecutar acciones de control y/o paro del proceso cuando se presentan desviaciones de dichos procesos que pueden generar condiciones peligrosas que comprometen la integridad de los equipos y del personal que labora en dichas instalaciones. Este sistema tiene asociado un sistema de protección por alta temperatura de cojinetes en los drenajes de aceite de la turbina, sensores de vibración y alto desplazamiento axial asi como también interruptores de presión y nivel de reservorios.

TEMPERATURA

Mantenimiento e Inspección de la Turbina a Gas

Descripcion

Entre los equipos más complejos y costosos que se utilizan en la industria del Petróleo y Generación de energía se encuentran las La exigencia a que laparticularmente industria está sometida de Su optimizar todos sus turbomáquinas, las turbinas. operación debe aspectos, tanto de costos, como de tanto calidad, de cambio rápido de o vigilarse de manera continua paracomo detectar fallas potenciales producto, conduce a la necesidad de analizar de forma sistemática incipientes como para programar su mantenimiento, a fin de las mejoras que pueden ser introducidas en la gestión, tanto como aumentar su confiabilidad, disponibilidad y vida útil.técnica También económica del mantenimiento. Es la filosofía de la terotecnología. resulta crucial que las tares de mantenimiento de este tipo de Todo ello ha llevado a la necesidad de para manejar desdeloelantes mantenimiento equipos se efectúen con rapidez reanudar posibles la una gran cantidad de información operación de las mismas . El diseño implementación de cualquier sistema organizativo Paraegarantizar el buen funcionamiento de cualquier equipo,y su posterior informatización debe siempre tener presente que está al así como su permanencia en el tiempo, es imprescindible practicar servicio de unos determinados objetivos. Cualquier sofisticación periódicamente inspecciones que permitan detectar fallas que del sistemapodrían debe incurrir ser contemplada granimpactando prudenciaen en evitar, en daños en elcon sistema la producción precisamente, de que se enmascaren dichos objetivos o se dificulte su por lo que se debe realizar un mantenimiento oportuno. consecución. Los temas que serán tratados son: MANTENIMIENTO es un servicio que agrupa una serie de Temas actividades cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de 1. El Mantenimiento confiabilidad en los equipos, máquinas, construcciones civiles, instalaciones 2. Parametros en general. Operacionales 3. Mantenimiento del Compresor axial En el caso del mantenimiento su organización e información debe estar 4. Diagnostico de Fallas encaminada a la permanente de los siguientes objetivos 5. Aplicaciones de laconsecución Turbina a Gas 6. Misceláneas de la Turbina a Gas  Optimización de la disponibilidad del equipo productivo.  Disminución de los costos de mantenimiento.  Optimización de los recursos humanos.  Maximización de la vida de la máquina. El mantenimiento es un proceso compuesto por cinco etapas: Planificación: Es el punto de mantenimiento de donde se define las acciones, secuencia de actividades y recursos necesarios. Programación: Consiste en detallar las acciones a realizar para el cumplimiento de las actividades de mantenimiento y distribuirlas en lapsos de tiempo. Ejecución: Es la etapa de mantenimiento en la cual concurren los recursos disponibles para llevar a cabo las actividades programadas. Control: Es la etapa de donde se evalúa la ejecución de las actividades y las tareas de mantenimiento realizadas (Optimización costo tiempo de ejecución). .

Mantenimiento

Supervisión: Es la etapa envolvente del proceso que involucra la presencia y participación del planificador, ejecutor y controlador de los mantenimientos.

Mantenimiento Programado: Son los mantenimientos previamente planificados, a través de ellos se puede predecir un programa organizado que refleja el tiempo, personal, materiales, repuestos, maquinarias, equipos y costos, así como también un orden cronológico y secuencial de las actividades que deben efectuarse en el momento de efectuar el mantenimiento. Mantenimiento Predictivo: Significa la determinación de las expectativas de vida que tiene cualquier componente para ser reemplazado en un tiempo óptimo. Éste mantenimiento se basa en recomendaciones del fabricante, probabilidad de estadísticas, termografías, inspecciones oculares y análisis de vibración. Mantenimiento Preventivo: Esta es toda actividad ejecutada para alargar a condición operativa de un equipo o instalación efectuada antes de que ocurra la falla., no es más que utilizar el mantenimiento predictivo para planificar y programar, de tal manera que se asegure una operación continua sin interrupciones con alta frecuencia Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de acciones necesarias para devolver un equipo o instalación a sus condiciones operativas cuando a consecuencia de una falla se interrumpe su operación y deja de prestar calidad de servicio para lo cual es corregido. Los criterios utilizados para el mantenimiento son mostrados en el gráfico siguiente:

Tipos de Mantenimiento

Para el caso de las turbinas a gas, debe existir un programa basado en lo anteriormente expuesto, el ingeniero de mantenimiento debe poseer un histórico de todos los parámetros que involucran la operación de la maquina.. Los fabricantes presentan en sus unidades un libro en el cual se deben anotar todas las inspecciones y/o revisiones, reemplazo de partes así como también los mantenimientos realizados, este libro es el LOG BOOK. Los parámetros operativos son las variables de presión, velocidad y temperatura, los cuales intervienen en el funcionamiento de la turbina y dependen del fabricante, ya que los mismos varían de acuerdo a las condiciones de diseño, las condiciones ambientales y las características operacionales. Entre los mismos pueden estar los siguientes:           

Velocidad de la turbina Temperatura ambiente Presión Atmosférica Presion succion del compresor Velocidad del compresor axial y/o compresores Presión de descarga del compresor axial y/o compresores Temperatura a la descarga del compresor axial. Presión a la descarga del compresor axial Temperatura de los gases de escape de la turbina Presión de suministro y barrido de aceite lubricante. Analisis de vibraciones

Con la finalidad de asegurar el mantenimiento de los sistemas principales de la turbina, se deben ejecutar periódicamente las acciones siguiente: 1- Revisar el sistema de gas combustible.(DP de Filtros, Instrumentación asociada) para lograr una optima calidad en el gas. 2- Revisar el sistema de filtrado de aire (DP de filtros, Instrumentación asociada) 3- Comprobar que el punto de operación de la unidad, se encuentre dentro de los parámetros establecidos por el fabricante (Temperatura de gases de escape, velocidad , presión de descarga del compresor axial, Angulo del o de los estatores del sistema de control de aire del compresor axial (Consultar tablas del fabricante) 4- Verificar los niveles de aceite asi como tambien la presion del sistema de aceite lubricante/hidraulico, detectar posibles fugas. 5- Inspeccionar los detectores de particulas metalicas instalados en la corriente de aceite que sale de los cojinetes de la turbina y evaluar con el manual del fabricante la cantidad de particulas adheridas. Parámetros Operacionales

EN CASO DE DESVIASIONES, TOMAR LAS ACCIONES ESTABLECIDAS EN ELMANUAL DEL FABRICANTE.

La medición de vibración y su análisis son las bases del Mantenimiento Predictivo, que forma un fuerte contraste con la práctica de mantenimiento del tipo histórico "funcionar hasta fallar. " Varios estudios, como el que llevó a cabo el Instituto de la Investigación de la Energia Electrica (EPRI) demostraron que en promedio, la indústria gasta 17$ por año por caballo vapor, en el mantenimiento de la maquinaria. , si se practica, "funcionar hasta fallar". Técnicas de mantenimiento predictivas aplicadas correctamente redujeron esta cantidad hasta 9$ por caballo vapor. Parámetros Operacionales

Se ha hecho claro la necesidad de monitorear en alguna forma el estado de maquinaria rotativa, una forma es midiendo los niveles de vibración. Hay tres métodos básicos para medir la vibración:   

Continua en línea, Periódica en línea Periódica fuera de línea

Monitoreo Continuo en Línea

Monitoreo Periodico en Linea

Cuando una turbina opera continuamente, esta expuesta a que los filtros de aire pierdan eficiencia y pasen partículas al compresor axial los cuales se van acumulando en los alabes disminuyendo la eficiencia de la turbina, dando origen a fallas tales como Altas Temperatura de Gases de Escape como consecuencia de la baja presión de aire de descarga del compresor axial, por los que es necesario una limpieza y/o lavado del compresor. Los depósitos acumulados en los alabes de los compresores axiales de las turbinas a gas, se remueven frecuentemente utilizando agentes limpiadores. Los mismos pueden ser rociados cuando la turbina esta operando normalmente (Lavado- on line)o fuera de operación (Lavados Off’line o Crank-soak).

Monitoreo Periodico

El primero de los metodos mencionados, se considera el mas eficiente y sedebe realizar cuando las condiciones operacionales permitan parar la turbinapara la limpieza, ya que para este tipo de limpieza la turbina Fuera de Linea debe estar fria. El metodo consiste en hacer la limpieza del compresor en la carera de arranque sin ignicion de la turbina, inyectando el fluido o agente limpiador a traves de la entrada de la etapa de compresion de la turbina. Entre las recomendaciones generales encontradas en la literatura de lavados de compresores axiales de turbinas y generadores, se tiene que todo lavado en linea debe estar presedido de un buen lavado por remojo en periodo de aranque, ya que los lavados en linea permiten mantener ** limpia una maquina limpia** Los productos de limpieza aprobados por los fabricantes de turbinas y generadores son:     

Mantenimiento del compresor Axial

Ardrox Aqueous 635 Castrol ICD 177 ZOK 27 Ardox 6367 (Turboclean L9020) RMC – 21, concentrado

En las turbinas de Gas modernas que operan con una mezcla de aire y gas como combustible, el compresor absorbe grandes caudales de aire. Si tenemos en cuenta que las modernas turbinas de gas   pueden generar mas de 200 MW con un consumo de aire de aproximadamente 300000 m3 por minuto . Las altas temperaturas y diferenciales de presión de las turbinas sumados a la alta velocidad de rotación hacen que los alabes puedan ser sometidos a desgaste por partículas que provocan la erosión y el ensuciamiento de los mismos. Es por ello de extrema importancia , la eliminación por filtración de partículas que aún siendo muy pequeñas producirían daños importantes, provocando el prematuro desgaste de la máquina, por esta razón es común el uso de etapas de filtración utilizando filtros de Alta eficiencia.. Los filtros planos son elementos filtrantes utilizados como prefiltros de baja eficiencia en los sistemas de movimientos de aire. El medio filtrante está constituido por filamentos continuos de fibra sintética hilada enrollada (revolucionada). Este medio filtrante asegura una profunda penetración de la suciedad y una alta capacidad para mantener la suciedad debido a la disposición de los filamentos. Características principales: Totalmente descartable. Medio filtrante plano de fibras sintéticas. Marco de cartón. Soportes de hojalata perforada. Nervaduras metálicas.

Mantenimiento del compresor Axial

Filtros de Aire utilizados en las Casetas de las turbinas

Plisados: Los filtros plisados son elementos filtrantes que se utilizan como filtros de mediana eficiencia en los sistemas de movimientos de aire y prolongan la vida útil de los filtros secundarios de alto costo. Características principales: Apto para estructuras filtrantes permanentes, descartables o intermedias Medio filtrante no tejido de poliéster/algodón Marco de cartón de alta resistencia a la absorción de humedad Doble pared Soportes diagonales vinculados mediante adhesivo al medio filtrante Grilla de metal expandido para soporte del medio.

Filtros de Aire utilizados en las Casetas de las turbinas (Cont.)

H.E.P.A / U.L.P.A.: Los filtros H.E.P.A (High efficiency Particulate Air) son filtros descartables de medio filtrante seco y extendido que tienen una eficiencia mínima de 99,97 % (es decir una penetración máxima del 0,03 %) en aerosoles de DOP 0,3 micrones generados térmicamente (Norma MILSTD-282). Asimismo, los filtros U.L.P.A. (Ultra Low Penetration Air) son filtros con características similares a los filtros H.E.P.A. pero tienen una eficiencia mínima de 99,999 % (penetración máxima inferior al 0,001 %) para partículas de un tamaño entre 0,1 y 0,2 micrones. Se utilizan como filtros HEPA finales en sectores como el hospitalario, industria farmacéutica, industria alimenticia, industria química fina, industria veterinaria, cabinas de pintura, etc.

Filtros de Aire utilizados en las

Casetas de las turbinas (Cont.)

Es el análisis sistemático de los indicadores del mal funcionamiento del equipo, los cuales se presentan como desviaciones de los valores normales de operación. Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debía darnos o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión. Clasificación de las Fallas Fallas Tempranas Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del total de fallas. Pueden ser causadas por problemas de materiales, de diseño o de montaje. Fallas adultas Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil. Son derivadas de las condiciones de operación y se presentan más lentamente que las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios de rodamientos de una máquina, etc.). Fallas tardías Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en forma lenta y ocurren en la etapa final de la vida del bien (envejecimiento de la aislación de un pequeño motor eléctrico, perdida de flujo luminoso de una lampara, etc. Todas estas fallas aparecen en el gráfico indicativo de la curva de la bañera. Troubleshooting Es una guia que especifica los aspectos a investigar una vez presentada la falla, generalmente esta guía aparece en los manuales del fabricante. Al presentarse un problema en el funcionamiento de un sistema, el Diagnostico de fallas en Turbinas a Gasde fallas debe considerar los aspectos siguientes antes de analista aplicar cualquier metodología de Análisis: Diagnostico de fallas

   

Conocer detalladamente el área afectada. Verificar los instrumentos instalados (Calibración) Leer correctamente los instrumentos de medición Registrar e interpretar con precisión las lecturas.

En la turbina a gas, los problemas operacionales frecuentemente son asociados con el sistema de control de los alabes variables VSV y con el sistema de Control de Combustible, siendo los mas comunes los siguientes:      

Arranques Calientes. Velocidad de vació fuera de rango. Velocidad de operación N1 y/o N2 inestable. Aceleración lenta. Ahogo del compresor o alta Temperatura de escape del GG. Alta velocidad de operación N1, baja potencia y/o baja Temperatura de escape.

Usualmente es el resultado de una o mas de las siguientes condiciones:    

Insuficiente potencia de arranque Flujo de combustible muy alto durante el arranque. Variación alta de flujo de combustible en aceleración Alabes variables abiertos

Durante el arranque, los VSV’s deben estar casi cerrados y las válvulas de alivio 100% abiertas, cada fabricante determina los grados de apertura del sistema así como las condiciones de cierre de las válvulas de alivio. Los arranques con mas de 1200°F se consideran calientes.

Usualmente es el resultado de una o mas de las siguientes condiciones:

Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas (Cont.)

    

Instrumentación defectuosa Flujo de combustible y/o presión fuera de control Condición de ahogo del compresor Axial Control de combustible o servo controlador. Alabes variables.

Arranques Calientes

Usualmente ésta condición se asocia a problemas en el control de gas combustible o a que los alabes variables no abran de acuerdo a la curva durante la aceleración.

Velocidad de vació fuera de rango

En el primer caso se recomienda revisar los siguientes puntos: Presión del sistema hidráulico que energiza la válvula de control de combustible, los filtros del sistema principal, los filtros internos de la válvula de control, fugas de aceite, presión de suministro de gas combustible. Para el segundo caso se recomienda revisar la presión del sistema que alimenta al control de los alabes, verificar la curva de aceleración con la indicada por el fabricante, si se observan desviaciones realizar los ajustes necesarios. CUALQUIER AJUSTE DEL SISTEMA DE CONTROL DEBE SER REALIZADO POR PERSONAL ESPECIALIZADO Y DEBE SER AJUSTADO A LA VELOCIDAD DE VACIO (SIN CARGA) YA QUE DE OTRA MANERA SE PONE EN RIEZGO LA INTEGRIDAD DE LA MAQUINA ASI COMO LA VIDA DEL TECNICO.

Revise el lazo de control de gas combustible de acuerdo al manual de operación y servicio. Revise los alabes variables asegurando que abran debidamente según la curva.

Diagnostico de fallas En Turbinas a Gas (Cont) Velocidad de operación

Posibles causas de este problema:  Obstrucción de la malla de entrada.  Control de gas combustible.  Daños en el comp. Axial (FOD/DOD)  Daños en la turbina de alta presión.  Daños en la cámara de combustión.  Alabes variables descalibrados vs Curva FOD: Daños por objeto extraño (Foreing Object Damage) DOD: Daños por componente interno (Domestic Object Damage)

Inestable

Aceleración lenta

Ahogo del compresor o alta Temperatura de escape del GG.

Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas (Cont)

Sonido y ruido fuera de lo normal acompañado de alta vibracion

Posibles causas de este problema:    

Daños en el comp. Axial (FOD/DOD) Daños en la turbina de alta presión. Daños en la cámara de combustión. Alabes variables descalibrados vs Curva

FOD: Daños por objeto extraño (Foreing Object Damage) DOD: Daños por componente interno (Domestic Object Damage) SE RECOMIENDA REALIZAR INSPECCION BOROSCOPICA

Filosofia de proteccion porAlta Tempratura en el Escape de la Turbina a Gas

Se han presentado casos donde, debido a la presencia de altos diferenciales en los valores de temperaturas de gases de escape, se han originado limitaciones en la operación de la unidad, ocasionando una restricción para el cumplimiento de los compromisos de producción, para los generadores de gas existe una protección que toma el punto mas alto y lo compara con el promedio, si la resultante es +/- un valor establecido por el fabricante ese punto es rechazado, un segundo punto también es rechazado, al llegar al tercer punto alto, la protección es activada para ocasionar una parada de la maquina. Las turbinas de gas operan a condiciones extremas, frecuentemente en el límite del diseño de los álabes, chumaceras y componentes de combustión, lo que significa que tales componentes tienen una vida útil limitada y tienen muchas probabilidades de presentar más fallas que otras piezas menos estresadas por lo que se deben agotar los esfuerzos por los encargados de operar esos equipos, en garantizar un gas combustible de calidad y libre de condensados .

Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas (Cont) Inspeccion de la turbina

La utilización del Boroscópio, utilizando los orificios destinados para la inspección , facilita el trabajo ya que permite tomar fotografías sin necesidad de realizar desarmes de la unidad reduciendo los costos de mantenimiento así como el diagnostico de averías.

Los álabes de sección caliente suelen fallar por fractura intragranular (creep), oxidación, fatiga por bajo ciclaje (LCF, por sus siglas en inglés) y fatiga por alto ciclaje (HCF, por sus siglas en inglés). Los factores coadyuvantes suelen incluir el ataque ambiental, la corrosión, cargas cíclicas, arranques excesivos o reconstrucción inadecuada. Los álabes de sección caliente son aditamentos con vida útil limitada y requieren de reconstrucción o reemplazo a intervalos que dependen de la exposición térmica. Las chumaceras de rodillo utilizadas en turbinas de gas aeroderivativas suelen fallar por falta de lubricación, contaminación del aceite, sobrecarga o carga inferior (derrape), enfriamiento insuficiente y control de calidad de manufactura. Las chumaceras son artículos con vida útil limitada y fallarán eventualmente

Boroscopio

Típicamente, una investigación paraVideoscopio determinar la causa raíz de las fallas en álabes se desglosan en una serie de pasos que involucran a distintas disciplinas de la ingeniería:     

Investigación forense Examen metalúrgico Análisis mecánicos/térmicos Análisis de vibración por fatiga de alto ciclado Análisis de mecánica de fractura

Con frecuencia, la primera evidencia de una falla suele verse rebasada por el daño consecuencial, por lo que se requiere de una serie de pruebas y análisis exhaustivos para aislar la causa raíz de la falla, antes de que puedan tomarse acciones correctivas. La investigación de otros componentes seguiría una serie de pasos similar. Investigación Forense. Una investigación inicial del sitio de la falla resulta esencial para determinar el escenario de la secuencia de eventos más probable - cuál componente falló primero, cómo falló, las Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas trayectorias de las partes que fallaron y la secuencia del daño (Cont) consecuencial. La investigación incluye la recopilación y evaluación de los componentes de la turbina de gas que falló, entrevistando al personal operativo y de mantenimiento y revisando los registros de operación y mantenimiento. Proceso de Investigación

de fallas en Turbinas a Gas

Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas (Cont)

Proceso de Investigación de fallas en Turbinas a Gas

Examen Metalúrgico. Se debe utilizar tecnología de punta para establecer las directrices para exámenes más profundos de la causa de la falla. El examen metalúrgico incluye la observación microscópica para determinar el mecanismo y el sitio de inicio de la falla [LCF, HCF, falla termomecánica (TMF), fractura intragranular (creep), corrosión, sobrecalentamiento, oxidación/corrosión]. Se realizan pruebas mecánicas y químicas para determinar si las propiedades del material cumplen con las especificaciones. Análisis Mecánico/Térmico. Los métodos de prueba y análisis cuantifican las funciones de las fuerzas subyacentes de los ambientes de operación del componente en falla. Los perfiles de temperatura de los componentes de sección caliente se definen como funciones de la temperatura ambiental, condiciones de operación, flujo de enfriamiento, condición del recubrimiento de barrera térmica (TBC, por sus siglas en inglés), etc. El esfuerzo constante de los álabes rotatorios se basan en cargas centrífugas y conformadas y en los gradientes térmicos Análisis de Vibración por Fatiga de Alto Ciclado El equipo de investigación debe poseer una extensa variedad de recursos para la evaluación de los esfuerzos vibratorios de piezas rotatorias , incluyendo la calibración telemétrica de esfuerzo rotatorio, análisis de elemento finito y pruebas de impulso modal. Este último método combina las pruebas de impulso vibratorio estacionario con las predicciones de pulsaciones causadas por estelas del estator y la distorsión del flujo. Análisis de Mecánica de Fractura. La medición o estimación del espaciado entre las estrías de las grietas proporcionan un medio para estimar la vida útil por fatiga y la duración bajo condiciones dañinas. En combinación con el conocimiento de la velocidad, la temperatura y otras condiciones de operación, puede determinarse el tiempo real de la aparición de la falla y los niveles de esfuerzo oscilatorio. Éstos pueden compararse con la falla experimentada y los niveles de esfuerzo deducidos de las pruebas de impulsos o del análisis de elemento finito.

Diagnostico de fallas en Turbinas a Gas (Cont)

Proceso de Investigación de fallas en Turbinas a Gas

Los combustores o componentes de combustión fallan por encendidos excesivos, control inadecuado del flujo de enfriamiento, inyección de agua para el control de NOx, patrón defectuoso de rocío de las toberas de combustible y por inestabilidades en la combustión. Muchos componentes de combustión también tienen una vida útil limitada.

FALLA DE COMBUSTORES

TIPOS DE FALLA

TERMOMECANICA

Tema 5

ARRASTRE

OXIDACION

Aplicaciones de la Turbina a Gas

Descripcion

Las turbinas se emplean masivamente en la industria petrolera y electrica para manejar compresores de gas, genradores electricos y bombas como parte de los ciclos termodinámicos de transformación de calor en movimiento, así como en la Ingeniería Aeronáutica, en donde se utilizan como motores de aeronaves Una central termoeléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de algún combustible fósil como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural como combustible para alimentar una turbina de gas. Como los gases tienen todavía una temperatura muy alta, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar la electricidad como en una central termoeléctrica clásica. Como la diferencia del temperatura que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%

Aplicaciones de la Turbina a Gas Cogeneracion

Los sistemas de cogeneración son sistemas de producción conjunta de energía mecánica (Generación eléctrica, Bombeo y Compresión) y de energía térmica útil (calor) partiendo de un único combustible. El gas natural es la energía primaria más utilizada para el funcionamiento de las centrales de cogeneración de electricidad calor, las cuales funcionan con turbinas o motores de gas. No obstante, también se pueden utilizar fuentes de energía renovables y residuos como biomasa o residuos que se incineran. En un proceso de cogeneración, el calor se presenta en forma de vapor de agua a alta presión o en forma de agua caliente. Por ejemplo, se puede utilizar el vapor caliente que sale de una turbina de producción de energía eléctrica, para suministrar energía para otros usos. Hasta hace poco lo usual era dejar que el vapor se enfriara, pero con esta técnica, con el calor que le queda al vapor se calienta agua para distintos usos. El aprovechamiento del calor residual, los sistemas de cogeneración presentan rendimientos globales del orden del 85%, lo que implica que el aprovechamiento simultáneo de electricidad y calor favorezca la obtención de elevados índices de ahorro energético, así como una disminución importante de la factura energética, sin alterar el proceso productivo, ahorro energético que se incrementa notablemente si se utilizan energías residuales.

Aplicaciones de la

En los sistemas con turbina de gas se quema combustible en un turbogenerador, cediendo parte de su energía para producir energía mecánica. Su rendimiento de conversión es inferior al de los motores alternativos, pero presentan la ventaja de que permiten una recuperación fácilsimple del calor, que se encuentra concentrado en su  Ciclo práctica totalidad en sus gases de escape, quey está a una temperatura de Es la planta clásica de cogeneración su aplicación es adecuada unos 500ºC, idónea para producir vapor en un generador cuando los requisitos de vapor son importantes (>10 t/h), situacióndeque recuperación. Turbina Gas se aencuentra fácilmente en numerosas industrias (alimentación, química, papelera). Son plantas de gran fiabilidad y económicamente Se diferencian 2 tiposestán de ciclos: (1) simple, el vapor se produce rentables cuando diseñadas para unacuando aplicación determinada. a la presión de utilización del usuario; y (2) combinado, cuando el vapor se produce a alta presión y temperatura paraes sufundamental, expansión previa El diseño del sistema de recuperación de calor pues su en una turbina de vapor. economía está directamente ligada al mismo, ya que a diferencia de las plantas con motores alternativos el precio del calor recuperado es esencial en un ciclo simple de turbina de gas.  Ciclo combinado Un ciclo combinado ayuda a absorber una parte del vapor generado en el ciclo simple y permite, por ello, mejorar la recuperación térmica, o instalar una turbina de gas de mayor tamaño cuya recuperación térmica no estaría aprovechada si no se utilizara el vapor en una segunda turbina de contrapresión.

Cogeneracion (Cont.)

Aplicaciones de la Turbina a Gas

Aplicaciones de la Turbina a Gas

Aplicaciones de la Turbina a Gas

Trigeneracion

Se basa en la producción conjunta de calor, energía mecánica (Generación eléctrica, bombeo y compresión) y generar una caidda de presión para generar bajas temperaturas.. Una planta de trigeneración es similar a una de cogeneración, a la que se le ha añadido un sistema de absorción para la producción de frío. No obstante existen una serie de diferencias. La trigeneración, permite a la cogeneración, que inicialmente, no era posible en centros que no consumieran calor, acceder a centros que precisen frío que se produzca con electricidad. Facilita a la industria del sector alimentario ser cogeneradores potenciales. Asimismo, permite la utilización de cogeneración en el sector terciario (hoteles, hospitales, etc.) donde además de calor se requiere frío para climatización, y que debido a la estacionalidad de estos consumos (calor en invierno, frío en verano) impedía la normal operación de una planta de cogeneración clásica. Esta modalidad de cogeneración tiene más aplicaciones: Aplicaciones de secado. Especialmente en industria cerámica que utilizada atomizadores. Son plantas muy simples y económicas, ya que los gases calientes generados por una turbina o un motor se utilizan directamente en el proceso de secado. Aplicaciones en la industria textil. Calefacción y refrigeración. Aplicaciones para industrias medioambientales, como plantas depuradoras de tipo biológico, o de concentración de residuos o de secado de fangos, etc, al demandar calor son potencialmente cogeneradoras. En estas aplicaciones puede ser un factor importante para la reducción del coste de tratamiento de os residuos.

Tema 6

Misceláneas

SISTEMAS DE SUCCIÓN PARA TURBINAS INDUSTRIALES DE GAS

Mecanismo de operación

El aire que las turbinas de gas requieren para operar debe cumplir con las especificaciones propias del modelo y configuración de cada máquina. Las condiciones del aire son de gran relevancia en una operación correcta y eficiente, aunque las características del medio ambiente repercuten directamente en el funcionamiento de la turbina. En general, al diseñar una turbina industrial de gas comercial se consideran condiciones atmosféricas estándar ( isa, por sus siglas en inglés); no obstante, la operación real en el campo de trabajo está lejos de dichas circunstancias ambientales, por lo que es necesario modificar las condiciones del aire de entrada para permitir un buen funcionamiento de la máquina con la implementación de los sistemas de succión. El cuarto de succión (cuarto de filtros) es el lugar donde se captura el aire del exterior que alimenta el compresor. En esta sección se instalan los sistemas que controlan la calidad del aire y deben satisfacer los requerimientos del compresor de la turbo-máquina. El tamaño del cuarto depende de la cantidad de aire que usa el compresor. Generalmente se construye en forma de cubo, con placas de acero recubiertas y se localiza en un área libre dentro de las instalaciones. Para el caso de turbinas medianas y grandes, es común observar que el cuarto se ubique al aire libre, por lo que en la entrada principal del aire se colocan protecciones para evitar el paso de lluvia, granizo o nieve al interior.

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Sistema de filtración

El aire del exterior está mezclado con partículas que producen erosión y corrosión en el interior de la máquina; además, al acumularse reducen las secciones transversales de los canales internos, causando que la máquina pierda potencia al reducirse el flujo de aire y debido a los cambios aerodinámicos. La típica solución para lidiar con este problema es usar sistemas de filtración con paneles diseñados para evitar el paso de dichas partículas. El aire se succiona desde la entrada principal de la casa de filtros donde se encuentra el primer panel llamado prefiltración , el cual evita el paso de fracciones de gran tamaño provenientes del exterior, como semillas, insectos o pájaros . El segundo panel es conocido como panel principal, se localiza en el interior de la casa de filtros y su función es retener la mayoría de las partículas . La etapa de prefiltración incluye mallas y paneles para extender la vida útil del panel principal, sus filtros protegen la máquina contra partículas contaminantes arrastradas por el aire. Los dos filtros pueden ser de autolimpieza o estáticos, ambos consisten en una técnica de empaquetado de filtros con diferentes materiales para incrementar la eficiencia y reducir las pérdidas de presión en el flujo de aire. Si el aire está mezclado con partículas corrosivas de tamaño muy fino como sal, vapores o gases químicos , es necesario un tercer panel con filtros especiales de alta eficiencia. Esta etapa se conforma con filtros y paneles estáticos. Los avances tecnológicos han permitido disminuir las pérdidas de presión en el paso del aire y a su vez conservar la misma eficiencia de filtración. Las innovaciones en materiales de fibras han mejorado el rendimiento de los filtros en más de 90%, logrando una filtración poderosa de partículas tan pequeñas como de un micron.

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Enfriamiento del aire

Al enfriar el aire unos cuantos grados en la entrada del compresor se incrementa la producción, ya que el aire es menos denso y el compresor puede comprimir más aire. Se ha demostrado que por cada grado que disminuye la temperatura de entrada del aire la eficiencia de la maquina aumenta 0.7% por cada grado Celsius que disminuya la temperatura de entrada del aire. Existen dos métodos de enfriamiento para esta aplicación: serpentines de enfriamiento y enfriamiento por evaporación. Ambos sistemas se usan actualmente en turbinas de gas en todo el mundo y la aplicación de cada sistema depende de las condiciones ambientales (climas cálido-seco o cálido-húmedo).

Sistema De Inyección De Neblina

El sistema de inyección de neblina está diseñado para máquinas con compresores de múltiples etapas que operan en lugares cálidos y secos. La neblina se genera antes de la primera etapa de compresión, produciendo una humedad que se evaporará dentro del compresor. Esto hace que la temperatura disminuya y favorece la compresión del aire. En turbinas de gran tamaño con varias etapas de compresión, este proceso puede continuar hasta la octava etapa. El sistema permite que 10% del agua se evapore antes de la compresión y que el residuo lo haga dentro del compresor. Mientras estas acciones mejoran considerablemente la producción, también reducen las pérdidas parasitas adheridas a la máquina. * La energía producida con estos sistemas se refleja en el incremento de eficiencia de las máquinas y a su vez en la reducción de emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx). Con ello se disminuyen los costos de operación al tiempo que se cumple con las regulaciones ambientales. Por ejemplo, enfriar el aire de una turbina de 100 megawatts (Mw) a -7°C puede producir un incremento aproximado de 10 Mw de energía llamada fog-watts, de tal modo que la eficiencia general de la máquina aumenta 3% y usa 30% menos combustible que una máquina sin este sistema. Como se ha mencionado en el presente texto, las ventajas de emplear estos sistemas de succión son múltiples y representan grandes beneficios para las empresas que optan por ellos.

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Evaluación de filtros

Los filtros se evalúan por la eficiencia que tienen para remover el mayor número de partículas contaminantes del aire atmosférico. Un filtro con alta eficiencia puede remover partículas de hasta un micrón y con ello minimizar la contaminación del interior; sin embargo, puede aumentar la caída de presión en la entrada de aire. Un informe de General Electric indica que la caída de presión a la entrada del compresor cuesta alrededor de 1.4% de pérdida de potencia en la turbina, por lo que es importante considerar este parámetro en el momento de seleccionar el tipo de filtro . La vida útil (periodo de operación del filtro en óptimas condiciones) debe corresponder con los periodos de mantenimiento programados. Cuando las partículas acumuladas sobrepasan los límites de capacidad del filtro, se afecta el funcionamiento del compresor, debido a la reducción de la masa de aire, por lo que se hace necesario realizar labores de mantenimiento.

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Referencias Bibliográficas

Fuentes bibliográficas

• Cohen, H., G. Rogers y H. Saravanamuttoo. Gas Turbine Theory . Prentice Hall, UK, 2000. • Curtis, R. Find News ways to cut gas-turbine costs . American Institute of Chemical Engineers ( aice ), usa , Dec 1999. • Stalder J, Sire. " Salt Percolation Through Gas Turbine Air Filtration Systems and its Contribution to Total Contaminant Level" . American Society of Mechanical Engineers ( asme ), usa , 2001. • Tarabrin A. Influence of Axial Compressor Fouling on Gas Turbine Unit Performance Based on Different Schemes and with Different Initial Parameters asme , usa ,1998. • Spakivszky, Z. Influence of Compressor Deterioration on Engine . asme, usa, 1999.