Turbinas Kaplan y Turbina Deriaz
¡ I ¡ 1 Estudio y proyecto de las turbinas de reacción de álabes orientables: J2. .t Kaplan y turbinas . turbinas
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- WILLIAM ROMERO
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¡
I
¡
1 Estudio y proyecto de las turbinas de reacción de álabes orientables:
J2. .t
Kaplan y turbinas
. turbinas
Dériaz
1 1
12.1.
Estudio y proyecto 12.1.1.
.,e
Introducción
La explotación mayores
de las T K
económica
de saltos cada vez menores con caudales
ha sido la tendencia
de los grandes constructores
cuya fecha las TH más rápidas
existentes
cada vez
de TH desde 1920, en
eran TF de n, = 400.
Esta tendencia
se explica por el enorme
potencial
mos a su desembocadura,
donde tienen lugar los grandes caudales, generalmente
terrenos
de llanura.
día aprovechables o de elevado
Estos saltos de gran caudal y de altura muy pequeña
incluso
el rodete
el flujo en el rodete, para terminar
siendo
comó
de T hélice con que se
como puede verse en la Fig. 12-1, al aumentar para una misma n a Q crecientes enseña
totalmente
la experiencia,
ha de ser cada vez más axial,
menos energía específica
En las TF muy rápidas
de velocidad
los triángulos
comparativamente
pequeñas,
Un diseño racional
exige entonces
en contacto
depende
entonces
y velocidades
con la cámara de la velocidad
(menor
tienen velocidades
relativas ,comparativamente
suprimir la llanta exterior,a fija del rodete, absoluta,
el n"
y a H decrecientes,
axial, al paso que los álabes se van haciendo
vez más cortos, al tener que transformar
entre
condu-
a un nuevo tipo de TH de reacción, en la que los álabes tienen
estas T. En efecto,
es decir al adaptar
rápidas
gradual de la TF a n, cada vez mayores
de paletas o hélices de avión, de donde el nombre
conocen
en
son hoy
con alturas de 1 m, gracias a las TH modernas
n,. La adaptación
ce insensiblemente forma
que poseen ríos en los últimos km más próxi-
cada
Y = gH). absolutas grandes.
fin de que el agua
para que el rozamiento,
que
sea menor. De esta manera gradual-
mente la forma de los álabes de la TF, fijos en voladizo en el cubo de la T, tienden a la forma 'de una hélice pero el flujo aún es .ligeramente diagonal.
I
I
1
I
¡
I
12.1.2.
Descripción
de las T hélice y TK
La T hélice consta esencialmente de una cámara fija, en cuyo interior gira el rodete, el cual a su vez consta del cubo, de los álabes y del cono inferior. Las pequeñas
T hélices se funden
de fundición
a veces de una sola pieza; en las grandes el cono
suele ser una pieza separada,
que se sujeta con bulones
al cubo. 685
1386
TURSGC,1¡\C:UINAS
tna
caraderísti\'a
la,; T hdiee miento
negativa
de
11tot
es el bajo rendi.
de las mismas
100
90
a cargas
distintas' qe la nóminal, para la elíal la T ha "ido diseiiada.
80
El profesor Kaplan ensayan. do con un modelo de T hélice
70
llegó
a la conclusión
el rendimiento
de que
bajo, que carac.
60
teriza a estas T a cargas parciales, o sea su curva de rendimiento
de tipo
cho"
de "curva
50
de gano
la Fig. 12.2). po-
(véase
..e
dría mejorarse construyendo una T con álabes oricntables en .conformidad
casi por completo
causa
del
orientación
mecanismo
regulación
i I i
10
de
de los álabes y de
la doble
20
a
las T hélice, porque aunque su precio es mucho más elevado a
I
0,1
I
de distribución de aceite y el combinador; su curva de rendi.
,
miento
a cargas inter-
I ¡ I
de
I
su rendimiento medias
es superior
plana
no sólo
y
al
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
0,7
1-
0,9
Q
QN
Fig. 12·2.-Rendimiento total de los diferentes tipos de TH en función del grado de la carga: a) T hélice, n, = 1050 curva "en gancho"; b) TH, ns = 650; e) TF, ns = 500; d) TF, ns = 250; e) TK, ns = 230; f) TK, ns = 500; g) TP, ns = 10-30 (curva "plana").
i TI
curva
0,2
I
que exige
como veremos .(Sec. 19.1 0.3) dos servomotores, dos válvulas
es una
40
30
con el caudal,
desarrollando así la TK que lleva su nombre. Las TK han desplazado
637
12 ESTUDIO Y PROYECTO DE LAS TK Y TD
HIDRAUUC.f.\S
tot 90
o
80
1
las T hélice, sino al de todas las TF, y su curva de rendimiento es
sólo
comparable
con
las
i i
I I
I
70 ~del0S alaoe~cJel rooete
1
"curvas
planas"
de las TP. dimiento la Fig.
características
[sta
curva
plana,
como
de renmuestra
1~·:3, es la envolvente 50
de las curvas que se obltndrian con
un
60
infinito
número
de
Fi~. 12·1. - TH de reacción de n, crecientes (todas las TH de la figura desarrollan la misma potencia y estan dibujadas a escala).
10
12
14
16
18
Fig. 12·3.-Curva de n'M de una TK.
20
22
24
26 CV
-'-
, 688
TURBOMAQUINAS HIDRAULlCAS
rodetes
de.T hélice de ns creciente.
modelo
y la potencia
cida a un salto de I m y diámetro ro de revoluciones sólo
se obtiene
distribuirlor,
•)
binador
Esta curva se ha obtenido
en e v no es la obtenida
reducido utilizando
exterior
en el ensayo,
ensayando
sino la pot,'.ncia
I m [véase ~c. (8-33l
J;
,12. ESTUDlO y PROYECTO DE LAS TK Y
TCJ
689
un redu-
sicndo d núme-
[Ec. (8-26)1 n 11 = I~O rpm. Esta curva de rendimit:nto la combinación
óptima
la cual se logra automáticamente
ángulo
del rodete/apertura
con un órgano
del que se hablará en la Seco
denominado
r undamental
cuya pieza
del com-
cs una ba
calculada hidráulicamente. Actualmente, después de cuarenta años de t:xperil:ncia, el mecanismo de orientación de los álabcs del rodete ha alcanzado un alto grado de perfección, entretenimiento. El desarrollo
problema
dc la TK ha sido espectacular,
saltos de pequeña elevados
no ofreciendo
altura, e instalándose
El récord
mundial
ni de construcción
dominando
Las potencias
y hasta más de 70 m en potencias
de TK de gran altura
unitarias
de las TK han ido también
en la UR.SS la TK de la central
correspondía
y
[Hergap-Zeleznye = 9,5 m.
en
la actualidad en el Danubio
cn (:1 año 13.~00 k \Y,
unitaria
aumt:ntando.
de Lenin en el Volga tienen
de 126.000 kW con una altura
unitaria
di = 9.3 m;
·\sí, por ejemuna po[¡:ncia
neta de 22.5 m y un diámetro
(1971) TK con
se
en los
en saltos rdativarnl:nlt:
1969 a las TK de la central de Nembia, Jtalia, de potencia Hmax = 88 m construídas por Franco Tosi. Mihín.
plo,
ni df:
en la actualidad
en el otro extremo
50 m en toda clase de potencias,
hasta
más moderadas_
alguno
construyen
P, = 178.000
para
dl'/ rodete
la cI:nlrul
de
kW, H = 27,2 m y di = -
La Fig. 12-4 se refiere a la TK de la central de Pirttikosti, den verse los elementos principales de estas T
Finlandia,
dOll(k pue-
1'.
Siendo la T hélice, sobre todo en Europa, de construcción muy wa. y siendo su única diferencia esencial con la TK el pivotamiento de los álabes móviles en esta última,
hablaremos
corrientemente
de turbina
Kaplan (TK), y sólo cuando
el tema
lo exija mencionaremos expresamente la T hélice, advirtiendo al lector que todo lo que se diga de la TK y no diga relación con la orientabilid~d dr. lo~ álabes I;S aplicable también a las T hélice_
I/ecanis.mo ~xisten
de giro de los álabes.
fundamentalmente
tres diseño:; d(; este mecanismo:
dos ellos la fuerza necesaria para el accionamiento
proveniendo
en to-
del mismo de un :icrvomotor
de
Fig. 12-4.-Corte longitudinal de una TK de la central de Pirttikosti, Finlandia, de 66.000 kW con un diámetro del rodete de 5,80 m: 1. Eje.· 2. Cubo del rodete.- 3. Alabe .. 4. Mecanismo de orientación de los álabes.· 5. Cilindro de este mecanismo.· 6. Embolo.· 7. Conductos de entrada de aceite.- 8. Entrada de aceite.· la. Cámara inferior del rodete.· 11. Cámara superior.12. Pieza de transición.· 13. Anillo inferior del distribuidor.· 14. Recubrimiento del tubo de aspiración.- 15. Alabe dirécrriz.· 16. Empaquetadura del cojinete .. 17.C!lbiena de la turbina .. 18. Empaquetadura del cojinete.· 19. Palanca de regulación.· 20. Predistribuidor.. 21. Alabe del predimibuidor·
22. Gorrón del cojinete.· 23. Cojinete gUla.· 24. Empaquetadura .. 25. Bomba ..
26. Anillo de regulación.- 27. Palanca.- 28. Servomotor.· 29. Tubuladura de apoyo.- 30. Pieza del cubo.· 31. Anillo guia.- 32. Segmento.- 34. Caja del cojinete_- 35. Cojinete gUla superior.· 36. Tubo vertical.· 37. Caja del cojinete guia.- 38. Brazo radial del apoyo.- 39. Cilindro de freno con dispositivo regulador.· 40. Rotar del generador.- 41.· Estator del generador.- 42.·- Soporte en estrella.- 43. Excitatriz.- 44. Generador pendular.- 45. Empaquetadura exterior de es· trella.- 43. Excitatriz.- 44. Generador pendular.- 45. Empaquetadura exterior de estrangulamien· to.- 46. Tuberia de salida.- 47. Espacio hueco del eje para recepción de aceite de fugas.· 48.- Ta· ladros radiales para conducción ulterior del aceite.- 49. Espacio para captación del aceite de fugas.- 50. Engranaje con péndulo de seguridad.- 51. Bomba de circulación del aceite de los coji· netes.- 52. Bomba de aceite del regulador.
.
;
690
69 I 12. ESTUDIO Y PROYECTO
--
/~
Il'l
"ceik,
.
--l1e
.. ~,
malldado
esqucma
:~J, [t~:
,mismo
I
,,' "icl"n\;¡
el 6erlomotoresti
ellcima
(
--
U-S,
\ \
cje.-e en';;llIchal'lIuna
''
\', , /' ///
de rotJción
de los álabes,
que cada respectivo,
Fig. 12·5.-Mecanismo de orientación de los álabes de una TK. la lubricación
su movimiento,
gracias
a
a la palanca
álabe lleva enchavelada en su eje a su vez conectJdJs con sendas bielas
a cada extremo
de la cruceta.
El Jceite
está bañado todo el mecan ismo a todos los cojineles y coneXil'lleS.
necesaria
en que
proporcIOna
construcción
del rodete depende
es una pJrte
fundJmenta]
en gran manera
dc \J TK. de cU:'J esmerada
el rendimiento
constituyen
(Fig. 7-14,g)
cónicos al alternador
E] grupo bulbo constituye evolución mania
principalmente,
del alternador,
intersticiales internas el rodete y la cámara montable
a] plano
de la inisma.
de los ejes de giro de los .iljbes
Con la cámara
esférica
se reducen
Se llama así
cilíndrica
al mínimo
Jcceso
J los álabes, e illcluso desmontados
sin tener que des-
montar el alternador. La cÚmara ciUndrica se sigue utilizando para pequeñas cias o alturas muy pequeñas, por oer más fácilmente mecanizJblc. Para alturas hierro: acero
pequeñas.
para alturas inoxidable.
inferior
hasta
mayores, La eámara
del distribuidor
Para el montaje
Las cámaras fácilmente diseiiJdos
unos
del rodele
y desmontaje
ser elevada
18m,
se pueden
b zona contigua
y por la parte
pas: las cuales al desmontar hasta que pueda
y la
las pérdidas
para cualquier ángulo de las paletas, porque el juego enlre se mantiene constantt.' La cámara del rodete debe ser des-
para tener
d
la unidJd
con el cono dellubo
::ie preven
se quitaJl completa
de bs TK de gran potencia
apntura:'
la Rance (13retaña), cuya superficie unitaria de 10.000 k W.
cuya amplitud
es tanto
mayor
wanto
Lo característico
de los grupos
acero de forma
dor, sumergido Los grupos pueden
hidrodinámica,
1:1
proLtema
113.
de esta en Ale-
el inductor
o bulbo,
quedando
bulbo
se instalan
de ordinario
con eje inclinado
síncrono,
en una cápsula
el grupo
completo,
acoplJelo
de chapa
por aire, de donde
de
eon cha-
separados,
de salto.
de la cámaInstalación
con eje horizontal;
y en sifón, como se muestra
los álabes
m:¡yor ,~s la allurJ
refrigerado
de esta manera
con el anillo
I:n elementos
es que el alternador
herméticamente
con una potencia
de
el nombre T y J!terna-
en el agua.
instalarse
Fig. 12-6.-
V;;a:,e
bulbo
a la T, va instalado
de Jspiración.
':nradas
d (Q¡¡
) C2u
de ordinario
< (Ql!)
el de u), y si QI¡
C2u
la di~cu~ión
podrá
= o
rronlJ
4 ctg 00
la circulación
= o
la apertura
se deduce
que ei caudal
12. L6.3. Cálculo
es
aerodinámico
el número
características,
va. Lo contrario
sucede
será positiva
la circulación
(12-11 )
60
¡oeficiente
de empuje
(sentido
de
será negativa
cl"
coincidente
(~entido
con
el caudal
reducido,
> (QIl)
Qll
al disminuir . a 1 vanar
= a
el número
C2u =
permaneciendo o
constante
determinación
del
del ángulo de ataque
en las TK
Y la circulación
de revoluciones
reducido
H' vana
1I= Lwoo --L-
Ql!
00)
(12-13)
2 ~ C;;'
1
w -
t
de ataque
1
es positi. (12-14)
(nótese Clu + C2u )2 =.
\, c;+u---2(
\1,c;+
(1u+2~Cu-C2U
)2
permaneciendo
> (QI¡
) C2u::;
o
constante~
las res·
Y la circulación
I I J
1
.n no var¡e') .
nl¡ aunque
de los álabes,
aumentar'
!
Además, de la Fig. 12-8 se drduce
(en las TH
(al
al
y (10-17) se tiene:
C
de C2u con·
Angula
de revoluciones
la inclinación
condiciones
nula aumenta
ascensional
En virtud de las Ecs. (10-19)
Woo=
rrd =-, vH
2) Al aumentar tantes
ascensional,
y de la solidez del enrejado
cs·
(12·11) (1)
de In Ee.
. d o nI! que, sIen
de los álabes:
de empuje
00
1) Al aumentar las restantes
para circulación
del distribuidor.
trario al de u). Discusión
ctg(X¡
2
IQ)I!
Si QII
(12-12)
onll
coeficiente cribirse así: despreciable
v2
= C T)h 9 ----.-
= o
donde C es una constan te.
EiO ' 1-5 25 60~~) -o nll ("Onll.:..
que el segundo
(Ql¡ )c,
~cu = C2u - clu ;;;; O)
Introduciendo
la Ec. (12-9) en la Ec. (12-14) se obtiene:
es
positiva, (12-15) 3) El caudal es la solidez
para
del enrejado
Es fácil deducir circulación efecto,
circulación
nula
teniendo
(menor
otra fórmula en
fu~ción
en cuenta
nula O,
(Ql¡)
y también
CZu=
o
es tanto
menor
mayor ~
del ángulo
menor
nJ
a la (12-' 0), que exprese
análoga
cuanto
(XI de apertura
el caudal para
del distribuidor.
En
Siendo
el ángulo
de ataque
(X= ~o -
(véase Fig. 10-13,a),
000
y siendo
además
(véase Fig. 12-8):
!
que si c2u = O
.,¡ se deduce (1)
fácilmen te:
La salida del rodete axial o circulación nula en realidad sólo puede tener lugar en una
sección cilíndrica, siendo en las demás secciones la circulación positiva o negativa. Adviértase, pues, de nuevo el carácter (Véase Seco 2.3.7).
unidimensional
del método de estudio que aquí aplicamos.
2 OCa
ctg
O!
= - -~
,
(ctg- 00
+
1) - ctg 00
Cu
Las Ecs, (12-13) Y (12-16) son las expresib11es bU8::Jlias.
(12-16)
700
TURBOMAQUINAS
HIDRA ULIC.ú,S 12. ESTUDIO
De la Ec. (12·16l.se gulu de ataque el caudal
deduce
o: disminuye
(al aumentar
el número
y finalmente
n aumenta
al disminuir
u
t1 cu),
H = cte disminuye
1)h
Con los valores de 8 y ~o pueden
la solideL; del
Solidez
del enrejado
Si el espesor
~ I (en es. casi la práctica siempre inferior en los perfiles al lO%)dey las la ClIr· 1'11 vatura de la línea media no es muy pronuneiada (en la~ TH suele ser del 1 aI5%)
uña TH axia!. coeficiente jado
es inmediato
8, asimilando
la solución
teórica
el enrejado
a un enrejado
que por brevedad
omitimos,
el cálculo
aproximado
de placas planas.
dl:1
En I~Stc enre-
da para 8 el valor :;iguitnli::
2
siendo en un enrejado te en la Fig. 12·9.
(12-17)
Lit
plano ~o = ~e' Esta ecuación
se ha representado
gráficamen-
de salto neto
H el valor de
en un gran número
valor de e y la potencia el tamaño de la TK,
principales
del rodete
citada
e = _d_ v'P:
puede
(donde
de realizaciones
de la T se obtiene
obtenerse
en función
d - diámetro
acotado
en Fig.
y americanas.
Con el
europeas
inmediatamente
de la
el valor de d que fija
Cámara espiral y tubo de aspiración De estos elementos, las Secs,
comunes
a todas las 1'1-1 de reacción,
ya se ha hablado
11.9 y 11.12. En las 1'K en los saltos de H ~ 20 m la cámara
"}gua en la cámara suele construirse
espiral
no debe exceder
los 3 mis. Para saltos
de H
en
espiral
> 20
m
de chapa.
de chapa,
Del estudio
atento
una TK depende
de la Tabla
en gran manera
en el tubo de aspiración, TK se recurre
O
yo:.
y dimensiones
De la misma Fig. 12-7 anteriormente
construirse 8=~J..-sen~
Parámetros
e,
calcularse
del rodete
12-10), basado
de los álabes es pequeño
c:u
de velocidad de
El diámetro
altura
enrejado.
Fig. 12-8.-Triángulos
12.1.6.4.
para una mis·
ma altUra neta (al aumentar
701
DE LAS TK Y TD
que el iÍn-
al aumentar
c,) y al aumentar
de revoluciones
y para H, =
Y PROYECTO
y tanto
frecuentemente
11-2, Pág. 658 se deduce que el rendimiento de la eficiente miÍs cuanto
recuperación mayor
al tubo de aspiración
de energía
sea el ns de la misma. acodado
de
einética
con un tramo
En las largo
o
~-
1,0
o 0.9
0.8
I ~----.:.-
0,7
I
0.6
I .I II
I' II
--¡--
l·
'
-;¡ la TI-'
J)1':rtaz. qUII'/I 11)
lIu"la
TK t>
La TD .ie encuentra
t~n la ;¡dualidad
binarios
las 1'0 tienen la ventap
aún en período
de las TK sobn
13y.como
T. Sobre
la:
de las centrales
di
de poder
el par inicial de arranque, (jUC crea prOblemas en estas máquinas, en forma de cono en el arranque como 13los ;ílabes de la TD.
Introducción 11)5;-
de los iÍlabes (eompiÍrese
bombas-turbinas
acumulación
Estudio de las TO 12.2.1.
de
como
5
T)tot.max = 0,8432·0,96
12.2.
del prototipo
la TD de Amagaze, Japón, utilizando plantilla el modelo de la misma.
disminUÍ! ,"
eonformiÍndos,
de evolución;
t¡
pero es pro
n
bable que el desarrollo dc la TI) t~n las próximas décadas sea análoga al de la en las cuatro últimas décadas. ,\unQue las TK, corno se se vió en la Sec, 12,1.5 adaptan
a oaltos cada Vt'Z más elevado's tpara aprovechar
rt~sp(~do a las TF a I:arga' rar,.:lalt:~): sin embargo,
su mejor rendimie'nto
el empleo
1:01
de las TK par:1 altura
I
_~:LL~
H
> 40
tanto
m tropieza, de salto,
necesidad
nución
mayor
siguientes:
del os; c) empeoramiento
de su potencia
por pares, o sea dos en cada pivote, inconvenientes.
a los 90 m, límite
funcionando
como
[nvestigaciones
a) poner
en marcha
de cavitación. obviar,
fácilmente
Montando
y cuyas
características
número
de revoluciones,
son:
°=
las características
cuyo corte transversal potencia
al freno,
de los diversos
tipos
de TD con las TK y TF
Los resultados
para alturas
1.0) sustituir
del
estos
de
se ha conseguido:
dotada puede
de distribuidor
tienen
menor
diámetro
que las TK, con lo
Este menor diámetro
mayor número específico
de las TK, de manera
b) El rendimiento
de revoluciones
a igualdad
de salto y de potencia
de las TD es aproximadamente
de condiciones
2.°) reemplazar
compensa
el
que el núme-
es el mismo.
3% mayor que el de las TK, a
de funcionamiento.
la TF por la TD en los saltos de 75-170 m.
Razones: cónico
verse en la Fig. 12·14
P a = 77 kW; salto neto,
de potencia
cual la masa de la T es un 10% menor. ro real de revoluciones
.e
de las TD con ensayo
de vista económi-
la TK por la TD en los saltos de 35-70 m.
a) Las TD a igualdad
muy
de 8-10 m .
son que desde un punto
Razones:
con las TK; en las cuales
alturas
de esta comparación
co parece conveniente:
los álabes
pero sólo en parte,
reversibles
en el desarrollo
en 1965 la TD experimental
de Byhtarminskoj,
c) comparar
igualdad
illtensamente
en la URSS las nuevas TD de álabes
y valorar sus ven tajas (1).
de la masa y volu-
e) empeoramiento
desde el año 1954. Gracias a estas investigaciones
de la central
y de la
de los mismos,
de la TK; b) dismi-
d) aumento
específica);
como máquinas
excederse
existente
orientables;
en w URSS
En la URSS se trabaja modelos
del cuadal
que es muy difícil superar
B no pueden
en la standarización
7\:)9
a ser v ~ 0,6. De aquí se deducen
se consigue;l
fácilmente
b) incluir
técnicas,
al aumentar
de álabes,
de regulación
a) disminución
de la TK frente al fenómeno
Las TD se construyen
del número
del rendimiento;
de la TK (o disminución
superiores
del aumento
del cubo el sistema
de cubo del rodete, llegando
inconvenientes
comportamiento
es la altura de salto. En efecto,
consecuencia
en el interior
la relación
los cinco
cuanto
como
de alojar
aumenta
men
como se dijo en su propio lugar con serias dificultades
más insuperables
la altura
l'
12 ESTUDIO Y PROYECTO DE LAS TK Y TD
TURBOMAQUINAS HIDRAULI.CA3
708
a) El número
de grupos
puede
reducirse
en un 10-20% porque
las TD admi-
ten mayor sobrecarga.
H = 61 m;
150 rpm;
b) El volumen
de excavación
c) El número
de revoluciones
d) El rendimiento
disminuye
De las 149 centrales
en un 10-15%.
puede reducirse
es menor con lo cual se reduce el tamaño
de la T.
menos al variar el salto y la carga.
hidroeléctricas
que podrían
ponerse
en explotación
en la
20-30 años, el libro citado al pie de esta página estima que tal vez ser equipadas con TD reversibles, un 23% con TF y un
URSS, en los próximos un 60% podrían
17% con TK. Las investigaciones
mencionadas
alturas de salto de 40-200 m la TD reversible ximas décadas la TH básica. Investigaciones En el Japón con modelos cional,
indicar que en la gama de tal vez constituir
la firma
Mitsubizi
de las TD destinadas
con TK de igual salto
ha llevado
a cabo interesantes
a la central de Amagaze,
por bombeo) y potencia,
estableciendo
las cuales
(central
investigaciones
conven-
de las mismas
se resumen
en la
tabla:
Págs. 194 ss. de la TD de la Central de Bythtarminskoj con distnbuidor cónico.
investigaciones
Japón
comparación
(1) Véase V.S. KVJATKOVSKIJ, Diagonal'ou'nye Gidroturbiny, Fig. 12·14.-Corte
en ws pró-
en el Japón
no de acumulación
siguiente
parecen podría
Moscú, Ma~inostroenei,
710
TURBOMAQUINAS
TABLA Comparación
,~ :::3Ti.J>J '( PROYECTO
HIDRAULlCAS
H(m)¡o
12-2
entre las TD de la central
de Amagaze,
8 80 600 60 30 300 400800 200 40 20
~...
Japón
,',
con TK de igual salto y potencia
¡--
,1
~
:
:
TD
t-.~--~ '.
,'o
Salto neto, caudal
57
m
máximo,
potencia
máxima,
MW
rpm rendimierito
máximo,
!
%
1
57 , 99,1
99.4
/s
mJ
50
50
200
180
'A'T~
P
IDSR¡":'"
I
7t'~,
.
",'
especdico
de revoluciones,
ns
rpm de embalamiento diámetro
del rodete,
longitud
~
i
,.,
número
de álabes
empuje
axial,
masa del rotor
del al ternador,
kg
masa total de la T, kg masa total del alternador,
kg
,
ventajas
1.'), Disminución pesar
de que
la TD,
uc las TD óobrc
principales
94
482
380
3,8
3,9
grande
la velocidad
la masa
del
rpm
8
10
-
específica,:,
' I1
I A
393,103
387
553,103
503,103
0,1
10)
la TD es aÚn 2% menor
de
que
[¡I..;-'
Fig.
I
/
I !J-f -
!I
I
[ante
de la masa
del
':' como
eon~I~ClII'nl:ia.
de revolucioncs
:ion
la de la TK y la rna,a
"s
a
[n
se
la Fig.
UC
de 'aplicación
el .;1'
tipos
ue TIL
uiagrama
recomienda
recomiendan
n1enUI'I'S
de aplicación
1) r:I'nlr:r1
/
F
3 4567810
de las TH;
eje horizontal;
800 500
en
' f.
/
'
20 3040
6080100
200300
(MW)
PlIh -- TP, 1 rodete,
1 chorro,
eje horizontal;
P24h -- TP 2 rodetes,
4 chorros,
eje horizontal,
Fh -- TF eje horizontal;
F -- TF eje vertical;
del altnnador
'T'
,
300 ,
i
1I
,
' ~,
:-...;
200
,
i~ I
,
,
1,
'
-.
:--. ,
"
[
I
1
,
'--
I
11
di"lllinuciÓnlmpor,
de las TD
1:2-1;) 1Ji'i'parado
UI' la.; TI)
inlrgrado
/cgl'¡n
la pOlcllcla
dI' ap[il:aiJilidad
por
I'n 1,1 camlll) útil
para
\lilsuiJizi
general
y la allma
dI: la TI)
,-11
fUllción allll[a,;
dI: [a :i1lma de
~(J--II)O
111.
V
,,1 tipo
dI' TII [a~ TI)
111'n¡'Jl
Pllde
1111;1
vnse
gama
Ejemp[os ,~ir
Idf1m
,k n, ,k 1)1)--1-00.
d~ construcción
/:",1,.
('l/l/lililí
Fig. 12·16.-Tipo de TH recomendado
'Tlllr:,[
,[I'IIJlIIJl,[I>I"lllipad:ll:oll
en función
de la altura
200
300
500
800
H (mi
en la Seco son:
TD)
]3.3-25,9 T
44·
de las 6 TD
unitarias
12.2.1,
ujámetro
como m.
neta (observese
que en esta [igu·
al kW no al CV); 1 -- TP; 2 - TF; 3 -- TD; 4 -- TK.
Las características nada
funcionanJo fprinli'r;l
100
VI'
polnll:ia
COIl¡¡) ,'e VI: I'n 1;1 figllra
firma
de salto_
50
dI' las
I':n I~I figllr~lse
:20{) m y
20
lO
VCN:
dl~ :lplie~lI;iÓn
neta.
es dI' lino,
pucde
ra el ns está referido
de la I~ig. I ~·16 de la misma en
la firma
normal,
12.24.
/.'/
50
de aplicación
'luI' [a altura máxinia m,imna :300.UOO k \V.
que
I;onsecuencia
1
(kW)
pi\oll'.
Campo
~:n el uiagrama
diferr'nll':S
\' como
v· ~,
¡
20
12.2.3.
Id I:ampo
a\lal.
' i "',
",,'l
I
2
2 chorros;
i.r A-
!
~111 / /~,",
0,20,30,40,60,81
12·15.--Campo
I
'!
F
,1:
,
1,
de eote cuadro:
11,
de la fUfrza
'
'/
,h
I
K
i
I
F
/
/
I
I
100 Disminución
-1
9"
I
./'
/,JO
vrA'! ¡Vii
./
_
Y
/1' 9>:5/ ./
i
¡
1
, ¡! i '1
9\;/
/
l'
",'
1 ./
ili!
11I
::::)
. -----
' '
/1 l/1
PI2h - TP 1 rodete,
10% menor.
de la TD un
,:
/
...•.....•.. ;
,....•... 'TC'
"7
..vY'J
7770,103 282,103
el número
l'
l'
I.....f-
.
"
-
!
'-
326,103
ue embalamienlo,
, "
II ;.. -: 1,
,1
1,65
óe (bprr~nuen
"
:
, I I:
2
las TK
1'
I/'I
Y~y-
P 14v -- TP 1 rodete, 4 chorros, eje vertical; F g -- TF gemelas; D -- TD; K -- TK. Dos
I i
I~!
I
. ...rr: t. I -"'ÍI~I---r',:-
llh
¡;. .'l) ..
I
- _ ..
305.
10084 ' 103
N
1
,
339
m
--- I!
"':"---:-J:! ¡J,j----:-9, ¡"-'---:F~ i .;-T- 1--1 In¡
I
17
92,5
m
de los álabes,
:
1
','
¡
1'-\.
t
número
1
; l·
100
J TK
Caracter I'stlcas
i
711
DE LAS TK Y TD
que del
llevan rodele,
B:1 Q= 142-l11
El diámetro
103 k~, uel eje ~7·
del
rouete
más
de
reversibles
14
años
de esta
6.4 m: jÚnelOlwnJo m3fseg,
según
es 6.4 m: n
I ()3 kg Y de un álabe
central,
eJl funcionamiento cumu óea
-1-. I UJ kg
rpm:
lotalrnentc
T; P a = 40.40U k \V:
[a altura
= 02,3
ya mencil)-
suminiolrada
masa
d"¡ ,'uoo
IIr: de I:t
712
TURBOMAQUINAS
HlDRAULICAS
12. ESTUDIO
Y PROYECTO
DE LAS TK Y 'D
713
,
l.,
"i,-¡
,(i'f
/. Fig. I2-17.-Corte España.
longitudinaJ
de un grupo
reversible
con TD de la éenual
de Valdecañas,
Fig. 12-18.-Rodete Valdecañas,
España.
.'-.~~·i;~.'
de TD reversible
de 75.000
_ kW de la central
de
\, ,1
·1
714
TURBOMAQUINAS
HIDRAULICAS
,I I II ,
¡ ,1
! , tO M
Jr:.:
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