PROYECTO TURBINA

7/24/2019 PROYECTO TURBINA

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CAPITULO IEL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

En la actualidad existe la zona de influencia la cual se caracteriza por

grandes extensiones de territorios rurales o urbanos que poseen alta

densidad poblacional y de consumo elctrico, lo que hace que muchos

habitantes de estas zonas de influencia se encuentren sin posibilidades de

contar con el servicio de energa elctrica.

En algunos casos la generacin de energa elctrica en estas reas se

suple con grupos electrgenos a combustibles fsiles o generadores elicos,

siendo estos ltimos dependientes del viento de la zona y de sus variaciones

estacionales, y los grupos electrgenos con motores de combustin interna,

utilizan un recurso oneroso, no renovable y altamente contaminante.

!na de las principales fuentes de provisin de energa es un salto de agua,la que puede ser convertida en traba"o mecnico y energa elctrica. #a

energa hidrulica es renovable y no contaminante. Est disponible en la

mayora de las zonas que tiene un rgimen de lluvias adecuados y reas

monta$osas. #a zona geogrfica, estn surcadas por gran cantidad de

peque$os ros que presentan un potencial hidrulico muy interesante desde

el punto de vista de la generacin de energa elctrica, todava inexplotado

respectivamente

#a conversin de la energa de un salto hidrulico en traba"o

mecnico, se lleva a cabo con el auxilio de una mquina llamada turbina

hidrulica. Esta producir mas energa mecnica mientras mayor sea la

altura del salto hidrulico y el caudal disponible.


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Es importante mencionar que la turbina es el elemento que aprovecha

la energa cintica y potencial del agua para producir un movimiento de

rotacin, que transferido mediante un e"e al generador produce energa

elctrica. Es de hacer notar que estas turbinas de acuerdo al modo defuncionamiento se pueden clasificar en dos grupos% turbinas de accin y

turbinas de reaccin& la diferencia entre ambos es que las turbinas de accin

aprovechan nicamente la velocidad de flu"o de agua para hacerlas girar,

mientras que las de reaccin aprovechan, adems, la presin que le resta a

la corriente en el momento de contacto. Es decir, mientras que las turbinas

de reaccin aprovechan la altura total disponible hasta el nivel de desag'e,

las de accin aprovechan nicamente la altura hasta el e"e de turbina.#a tendencia en las turbinas hidrulicas modernas es utilizar cadas

mayores y mquinas ms grandes. (egn el tama$o de la unidad, las

turbinas )aplan se utilizan en cadas de unos *+ m, y en el caso de las

turbinas rancis de hasta *-+ m. #a instalacin de cada ms alta del mundo

-.//+ m0 se encuentra en 1eissec2, en 3ustria, y las turbinas ms grandes

del mundo estn en una planta generadora de la presa de 4taip, entre

5araguay y 6rasil, donde se utilizan -7 turbinas de tipo rancis de /++ 89

de potencia cada una, que consiguen un total de -:.*++ 89.

8uchas de las peque$as instalaciones en presas construidas antes de

-;


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los embalses, aprovechando la energa elctrica generada por las centrales

nucleares y trmicas durante las horas de poco consumo. El agua

embalsada se emplea de nuevo para generar energa elctrica durante las

horas de consumo elevado. En los ltimos a$os se han desarrollado turbinaspara cadas de hasta *++ m y con capacidades de ms de ?++ 89.

=on el dise$o de micro mquinas hidrulicas surge primordialmente el

tema de los costos de fabricacin y mantenimiento.

5ara ello se debe proyectar la mquina en funcin al procedimiento de

fabricacin especfico para este tipo de equipos, a efectos de minimizar

costos de manufactura y mantenimiento.

En estas mquinas, debe cuidarse en extremo las toleranciasdimensionales y las rugosidades superficiales, ya que al tratarse de equipos

de reducidas dimensiones los errores relativos crecen con la reduccin de las

dimensiones de la mquina.

Esto toma capital importancia en la construccin de los elementos

destinados a realizar la conversin de la energa hidrulica en mecnica

rodete, labes del rodete y corona de labes fi"os0, siendo necesario que

estos sean precisos dimensionalmente en un todo a los resultados del

dise$o y que su terminacin superficial rugosidad0 sea adecuada al tama$o

de la mquina, sin descuidar el costo de la mquina misma.

>esde finales de los a$os ;+ @enezuela ha experimentado un dficit

energtico que obliga a realizar constantes racionamientos de energa en

diversas regiones del pas. El Estado 6arinas es uno de los estados que

sufre ms los cortes de energa por estar ale"ado de las grandes centrales

hidroelctricas del sistema interconectado nacional.

=abe destacar que la generacin con turbinas hidrulicas representauna de las soluciones aplicables a este problema pues se dispone de

abundantes recursos hidrulicos.

En el Estado 6arinas especficamente en el sector 1osa 4ns se ha

observado el crecimiento acelerado que ha tenido dicha comunidad y a su


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vez la necesidad de un buen servicio elctrico debido a su expansin no solo

de habitantes sino tambin a nivel comercial y educativo, es por ello que

dicho servicio se ha visto debilitado, esto ha trado como consecuencia las

fallas en el mismo.>e all, que se hace necesario dise$ar y construir una turbina que

permita de manera eficiente y segura la proporcin de energa elctrica, con

la mxima productividad al Estado 6arinas. 5or lo antes expuesto surgen las

siguientes interrogantes%

A=ules son las condiciones de funcionamiento elctrico en el sector

1osa 4ns 5arroquia 3lto 6arinas del Estado 6arinasB

A=ules son los materiales y equipos necesarios para la construccinde la turbina hidrulicaB

C=ual seria el dise$o de la turbina hidrulica para la generacin

elctrica en el sector 1osa 4ns 5arroquia 3lto 6arinas del Estado 6arinas.

Objetivos de la Investigacin

Objetivo general

>ise$ar una turbina hidrulica para la generacin elctrica en el sector

1osa 4ns, 5arroquia 3lto 6arinas del Estado 6arinas.

Objetivos Espec!icos

3nalizar las condiciones de funcionamiento elctrico en el sector 1osa

4ns 5arroquia 3lto 6arinas del Estado 6arinas.

>eterminar los materiales y equipos necesarios para la construccin

de la turbina =onstruir una turbina hidrulica para la generacin elctrica en el

sector 1osa 4ns 5arroquia 3lto 6arinas del Estado 6arinas.


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"#sti!icacin

El estudio que se presenta constituye una propuesta orientada a la

construccin de una turbina con una capacidad adecuada para generarenerga elctrica requerida por la poblacin del Estado 6arinas, por lo que se

beneficiaran los habitantes de la !rbanizacin 1osa 4ns de la 5arroquia 3lto

6arinas& disminuyendo as los riesgos de fallas elctricas originadas por

sobre carga en la unidad generadora de electricidad o por interrupciones en

el servicio de energa elctrica.

>e igual manera, la implementacin del proyecto contribuir a

disminuir los costos de produccin. #a turbina hidrulica es la encargada detransformar la energa mecnica en energa elctrica, por esto es de vital

importancia saber elegir la turbina adecuada para cada sistema

hidroelctrico.

El tipo ms antiguo y ms simple de turbina hidrulica es la rueda

hidrulica, utilizada por primera vez en Drecia y utilizada durante la

antig'edad y la edad media para moler cereales. =onsista en un e"e vertical

con un con"unto de aspas o palas radiales situadas en una corriente de agua

a gran velocidad. #a potencia de la rueda era de unos +, caballos de vapor

=@0. #a rueda hidrulica horizontal o sea, un e"e horizontal conectado a una

rueda de palas vertical0, descrita por primera vez por el arquitecto e ingeniero

romano @itrubio en el siglo 4 a.=., tena el segmento inferior de la rueda de

palas insertada en la corriente, y actuaba como una rueda hidrulica de

empu"e inferior.

#a rueda 5elton, cuyo nombre proviene del ingeniero estadounidense

#ester 3llen 5elton, se empez a aplicar durante la segunda mitad del sigloF4F, en instalaciones donde la presin del agua era equivalente a una

columna de agua de entre ;+ y ;++ m. En este tipo de turbinas el agua se

conduce desde un depsito a gran altura a travs de un canal o una

conduccin forzada hasta una boquilla eyectora que convierte la energa


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cintica del agua en un chorro a presin. >ado que la accin de la rueda

5elton depende del impulso del chorro sobre ella, en lugar de la reaccin del

agua en expansin, este tipo de turbina se denomina tambin turbina de

accin.El aumento de las necesidades de energa hidroelctrica durante los

albores del siglo FF puso de manifiesto la necesidad de turbinas que

pudieran aprovechar cadas de agua de < a ; m, que podran utilizarse en

muchos ros construyendo peque$os embalses de agua. En -;-


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(e debe destacar que las turbinas han evolucionado mucho desde

que surgieron como unas simples ruedas, despus empezaron a conectarse

a otros aparatos para utilizarse con mquinas como las de un molino de

papel un claro e"emplo de molino de papel es el de =apellades 0 pero aquno se detuvo su evolucin y sigui evolucionando hasta las centrales

normalmente elctricas 0 de hoy en da. !n e"emplo de una de las centrales

hidroelctricas ms modernas de Espa$a es la central reversible de =apdella

en el 5allars GussH. En esta central utilizan el agua del Estany Dento para

mover las turbinas y producir, mediante alternadores, energa elctrica . 5ero

por la noche se hace el proceso contrario, deba"o del lago han hecho un

embalse donde almacenan el agua que, por la noche bombean otra vezhacia arriba con una peque$a parte de la energa producida.


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CAP$TULO IIMARCO TE%RICO

El marco terico, marco referencial o marco conceptual tiene el

propsito de dar a la investigacin un sistema coordinado y coherente de

conceptos y proposiciones que permitan abordar el problema. >e ste

depender el resultado del traba"o. (ignifica poner en claro para el propio

investigador sus postulados y supuestos, asumir los frutos de investigaciones

anteriores y esforzarse por orientar el traba"o de un modo coherente. >e este

modo, el fin que tiene el marco terico es el de situar el problema que se est

estudiando dentro de un con"unto de conocimientos, que permita orientar la

bsqueda y ofrezca una conceptualizacin adecuada de los trminos que se

utilizaran en el traba"o. El punto de partida para construir un marco de

referencia lo constituye el conocimiento previo de los fenmenos que se

abordan, as como las ense$anzas que se extraigan del traba"o de revisin

bibliogrfica que obligatoriamente se tiene que hacer.

Antecedentes de la Investigacin

#os antecedentes de la investigacin, se basan en crear un anlisis

crtico de investigaciones previas para determinar su enfoque metodolgico,

especificando su relevancia y diferencias con el traba"o propuesto y las

circunstancias que lo "ustifican

>e acuerdo a 6ustamante :+--0 en su traba"o de grado titulado

>ise$o y construccin de una turbina 5elton para generacin elctrica,

capacidad : )I. #as turbinas 5elton, se conocen como turbinas de presin

por ser sta constante en la zona del rodete, de chorro libre, de impulsin, o

de admisin parcial por ser atacada por el agua slo una parte de la periferia


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del rodete. 3s mismo entran en la clasificacin de turbinas tangenciales y

turbinas de accin.

3simismo, Jrozco :+--0 en su tesis de grado la cual lleva por titulo

K>ise$o y construccin de un prototipo de turbina para de energa elctricaen una 8icroplantaL El presente traba"o propone la generacin de energa

elctrica a travs del uso de un arroyo en donde se vierten desechos del tipo

industrial y domstico. #a propuesta consiste en el dise$o de una turbina

5elton y una turbina Mlice a elegir una de las dos opciones. (e calcularon y

dise$aron estas dos variantes mediante valores obtenidos en manuales de

turbinas para la generacin de energa en plantas de gran tama$o pero con

la adaptacin a una produccin local, es decir, en una microplanta.3dems, se hizo el clculo para el e"e de transmisin, el acoplamiento

y los elementos necesarios para conectar el dispositivo al generador, as

como el dise$o por resistencia de los labes por medio de la teora de fatiga

para la obtencin de un espesor adecuado que soporte el traba"o continuo a

travs de perodos de traba"o largos. (e hacen dos propuestas, la primera es

el dise$o de la turbina para generar energa que satisfaga la demanda total

instantnea y la otra es el almacenamiento de energa. 5or ltimo, se

construy un modelo a escala con medidas y valores obtenidos por medio de

las leyes de seme"anza para observar su funcionamiento y ampliar el criterio

obtenido con el fin de hacer un dise$o altamente eficiente.

(egn =intolesi :++70 K=onstruccin >e Nurbina Midrulica 5elton 5ara

#aboratorio >e 8aquinas MidrulicasL El problema inicial, era dise$ar y

construir una turbina 5elton que permitiera a los alumnos de nuestra carrera

medir los datos de entrada y salida, para poder determinar la potencia

hidrulica de entrada y la potencia mecnica de salida en el e"e de la turbinay por tanto el rendimiento de la turbina. #a potencia hidrulica de entrada se

determina con el gasto msico del agua y la velocidad de llegada del agua a

los labes, y la potencia mecnica de salida se determina con un freno de


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friccin que nos permite medir el torque que entrega la turbina, y con la

velocidad angular de sta, la cual se mide con un tacmetro.

=omo ob"etivos se plantean los siguientes% (e deba obtener una

solucin de ingeniera de alta eficiencia, que pudiera servir de base paraelectrificar caseros aislados, le"os de los trazados de electrificacin pblica,

y por tanto imposible de conectarse al sistema elctrico central, debido a los

altos costos que significa el tendido de postes para electrificar estos puntos

tan le"anos. #os resultados de la solucin propuesta se deban traducir en

una mquina construida que, mediante un chorro de agua, pudiera servir

para fines de experimentacin en nuestro laboratorio, pero adems

permitiera tener el potencial de servir como solucin domstica degeneracin de energa elctrica, en cuanto sta pueda ser reproducida a una

escala mayor que permita dar una solucin de electrificacin en lugares

aislados.

Bases Tericas

#as bases tericas constituyen el corazn del traba"o de investigacin,

pues es sobre este que se construye todo el traba"o. !na buena base terica

formar la plataforma sobre la cual se construye el anlisis de los resultados

obtenidos en el traba"o, sin ella no se puede analizar los resultados. #a base

terica presenta una estructura sobre la cual se dise$a el estudio, sin esta no

se sabe cuales elementos se pueden tomar en cuenta, y cuales no. (in una

buena base terica todo instrumento dise$ado o seleccionado, o tcnica

empleada en el estudio, carecer de validez.

Teora de !#ncionamiento#a energa hidrulica es aquella energa que se obtiene de la cada del

agua desde cierta altura a un nivel inferior o bien utilizando un cierto caudal

de agua, lo que provoca el movimiento de ruedas hidrulicas o turbinas. #a

hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan


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suficiente cantidad de agua. (u desarrollo requiere construir pantanos,

presas, canales de derivacin, y la instalacin de grandes turbinas y equipo

generador de electricidad.

El funcionamiento es sencillo& en el proceso, se convierte la energapotencial del agua a cierta altura en energa elctrica. (e permite la cada del

fluido y la energa potencial se convierte en cintica y alcanza gran velocidad

en el punto ms ba"o& en este punto, se le hace pasar por una turbina y

provoca un movimiento rotatorio en un generador, que a su vez se convierte

en energa elctrica de tensin y frecuencia desordenadas. !na vez extrada

la energa elctrica, el agua se devuelve al ro para su curso normal, que se

puede aprovechar de nuevo para obtener energa elctrica aguas aba"o opara el consumo humano.

(u operacin es simple, con mantenimiento mnimo y vida til

prolongada. (e pueden construir en tama$os que permiten satisfacer

demandas de energa elctrica de grandes ciudades, as como tambin de

peque$as localidades e incluso de viviendas individuales, que se encuentran

en zonas rurales ale"adas de las grandes redes elctricas.

Nodo esto implica la inversin de grandes sumas de dinero, por lo que

no resulta competitiva en regiones donde el carbn o el petrleo son baratos,

aunque el coste de mantenimiento de una central trmica, debido al

combustible, sea ms caro que el de una central hidroelctrica. (in embargo,

el peso de las consideraciones medioambientales, centra la atencin en

estas fuentes de energa renovables.

#a fuente de la energa mecnica es el agua. Osta se transforma en

energa cintica, que a su vez acciona un generador elctrico.

T#rbina

!na turbina es una mquina de fluido que permite transformar la

energa del fluido que la atraviesa en movimiento rotativo de un e"e. El fluido

puede ser lquido o comportarse como tal0 como en las turbinas hidrulicas


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de las centrales hidroelctricas, o gaseoso como en las turbinas de los

aerogeneradores, las turbinas de vapor y las turbinas de gas.

#as turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas

rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra ele"e en el que se obtiene el movimiento de rotacin.

El trmino turbina suele aplicarse tambin, por ser el componente

principal, al con"unto de turbina conectada a un generador para la obtencin

de energa elctrica.

Usos de las t#rbinas

#as turbinas se emplean masivamente en la ingeniera industrial yelctrica como parte de los ciclos termodinmicos de transformacin de calor

en movimiento, as como en la 4ngeniera 3eronutica, en donde se utilizan

como motores de aeronaves.

T#rbinas &idr'#licas

!na turbina hidrulica es un elemento que aprovecha la energa

cintica y potencial del agua para producir un movimiento de rotacin que,

transferido mediante un e"e, mueve directamente una mquina o bien un

generador que transforma la energa mecnicaen elctrica.

=abe destacar que las turbinas hidrulicas, por ser mquinas

comple"as, estn ba"o la accin de elevados esfuerzos mecnicos, lo que

puede dar origen a rozamientos, agarrotamientos, entre otros. 3dems, al

estar supeditadas a la influencia directa del agua, tienen que soportar efectos

hidrulicos desfavorables para su correcto funcionamiento, como erosiones,

corrosiones, etc. 3s mismo, ha de tenerse en cuenta el efecto abrasivo quee"erce la suciedad contenida en el agua, sobre las piezas situadas en su

camino. 3 continuacin, se mencionarn los puntos importantes de

mantenimiento%
http://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtml


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P (e debe comprobar, por lo menos una vez al mes, el engrase del co"inete

de empu"e del e"e principal. Es recomendable cambiar este co"inete una vez

al a$o. 3l cambiar el co"inete se debe balancear la turbina para comprobar

que se ha cambiado correctamente el mismo y no se produzca vibracin niesfuerzos indeseables. Este co"inete tambin est expuesto al agua, por lo

que no slo los impactos del agua van reduciendo su vida til, sino tambin

factores de oxidacin y corrosin.

1evisar constantemente que las aspas giran libremente y no haya ningn

ob"eto alrededor o cerca de ellas, que pueda ocasionar prdida de potencia.

(e deben limpiar con un lienzo sin usar solvente, que pueda da$ar el plstico

o deteriore los labes.P 1evisar la carcasa de la turbina, para determinar posibles fugas de agua

entre la carcasa y el e"e de la turbina en el lado del generador elctrico. Esto

evitar el da$o prematuro del e"e y el co"inete de empu"e.

P 1evisar por lo menos una vez al mes las toberas y limpiarlas cuando sea

necesario, para evitar que partculas extra$as se incrusten en las mismas y

se pierda caudal. Esto se debe hacer, tanto en el lado de las paletas como

tambin en el lado de la carcasa. 3dems se debe recordar que los labes

de la turbina no estn dise$ados para soportar el golpe de partculas

extra$as que acompa$en al agua. 5or esta razn, el tanque debe limpiarse

peridicamente para evitar que partculas extra$as como arenas y otros que

acompa$an la lluvia lleguen directamente a los labes de la turbina.

1evisar peridicamente el estado de los labes, para determinar posibles

fisuras y desgaste abrasivo sobre los mismos. 3dems se debe revisar que

el con"unto de labes se encuentre debidamente acoplado a la base y no

exista "uego, ya que esto provocara prdida de eficiencia de la turbina y seperdera el requisito de flu"o tangencial sobre los labes a la salida de las

toberas.

P (e debe revisar, por lo menos una vez cada tres meses, la estructura sobre

la que est instalada la turbina. #a turbina se encuentra fi"a por medio de


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cuatro placas que se unen a travs de tornillos y mariposas a una estructura

con dimensiones ligeramente superiores a la de la base de la turbina. #os

puntos de su"ecin de las placas se encuentran en constante contacto con el

agua y se oxidan con facilidad, por lo que se debe remover peridicamente elxido producido en estas zonas, ya que es necesaria la movilizacin de la

turbina sobre las distintas bases de la estructura.

1emover por lo menos una vez al mes, el xido producido en uniones de

rosca, que se encuentran en niples, reductores, vlvulas y mangueras. Esto

se puede realizar fcilmente con un cepillo de alambre o una li"a y se puede

agregar una capa delgada de pintura anticorrosiva, luego de limpiar la

superficieP 1evisar fugas a travs de toda la instalacin hidrulica. >esde la salida de

agua en el tanque, hasta la entrada de agua en la turbina, es importante

revisar posibles fugas en los siguientes puntos%

Qiples y reductores a la salida del tanque.

1oscas de las mangueras por las que ba"a el agua.

1oscas y vlvulas de paso de agua.

@lvulas y niples de salida. Qiples de salida y mangueras que se conectan a la turbina.

8angueras y niples que se conectan a las entradas de la turbina.

Qiples y reductores en la turbina.

Membras para roscar acopladas a las mangueras.

En las mangueras, se debe revisar que los empaques no se encuentren

rotos o desgastados, ya que produciran fugas significativas para el sistema.

(e deben limpiar peridicamente para evitar posibles obstrucciones al flu"ode agua.

(e deben limpiar las vlvulas y niples en todo el sistema, los cuales dan

paso al agua& para esto, se puede utilizar un cepillo plstico peque$o para

remover arena y otros elementos peque$os que interrumpen el flu"o.


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En cuanto a su modo de funcionamiento, se pueden clasificar en dos

grupos%

-. Nurbinas de accin

:. Nurbinas de reaccin#as turbinas de accin aprovechan nicamente la velocidad del flu"o de

agua, mientras que las de reaccin aprovechan adems la prdida de

presin que se produce en su interior.

!na turbomquina elemental o monocelular tiene, bsicamente, una

serie de labes fi"os distribuidor0, y otra de labes mviles rueda, rodete,

rotor0. #a asociacin de un rgano fi"o y una rueda mvil constituye

una clula& una turbomquina monocelular se compone de tres rganosdiferentes que el fluido va atravesando sucesivamente% el distribuidor, el

rodete y el difusor.

El distribuidor y el difusor tubo de aspiracin0, forman parte del estator

de la mquina, es decir son rganos fi"os& as como el rodete est siempre

presente, el distribuidor y el difusor pueden ser, en determinadas turbinas,

inexistentes.

El distribuidor es un rgano fi"o cuya misin es dirigir el agua desde la

seccin de entrada de la mquina hacia la entrada en el rodete,

distribuyndola alrededor del mismo turbinas de admisin total0, o a una

parte turbinas de admisin parcial0, es decir, permite regular el agua que

entra en la turbina, desde cerrar el paso totalmente caudal cero0, hasta

lograr el caudal mximo. El distribuidor es tambin un rgano que transforma

la energa de presin en energa cintica& en las turbinas hlicocentrpetas y

en las axiales est precedido de una cmara espiral voluta0 que conduce el

agua desde la seccin de entrada, asegurando un reparto simtrico de lamisma en la superficie de entrada del distribuidor.

El rodete es el elemento esencial de la turbina, estando provisto de

labes en los que tiene lugar el intercambio de energa entre el agua y la
http://www.monografias.com/trabajos11/lacelul/lacelul.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/gepla/gepla.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/lacelul/lacelul.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/gepla/gepla.shtml


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mquina. 3tendiendo a que la presin vare o no en el rodete, las turbinas se

clasifican en%

a( T#rbinas de accin o imp#lsin

En las turbinas de accin el agua sale del distribuidor a la presinatmosfrica, y llega al rodete con la misma presin& en estas turbinas toda la

energa potencial del salto se transmite al rodete en forma de energa

cintica.

b( T#rbinas de reaccin o sobrepresin

En las turbinas de reaccin el agua sale del distribuidor con una cierta

presin que va disminuyendo a medida que atraviesa los labes del rodete,

de manera tal que, a la salida, la presin puede ser nula o incluso negativa&en estas turbinas el agua circula a presin en el distribuidor y en el rodete y,

por lo tanto, la energa potencial del salto se transforma en energa cintica y

en energa de presin.

El difusor o tubo de aspiracin, es un conducto por el que sale el agua,

generalmente con ensanchamiento progresivo, recto o acodado, que sale del

rodete y la conduce hasta el canal de fuga, permitiendo recuperar parte de la

energa cintica a la salida del rodete, para lo cual debe ensancharse. (i por

razones de explotacin el rodete est instalado a una cierta altura por encima

del canal de fuga, un simple difusor cilndrico permite la recuperacin de la

energa que no aprovecha el rodete si la turbina no posee tubo de

aspiracin, se la llama de escape libre0. En las turbinas de accin, el empu"e y la accin del agua, coinciden,

mientras que en las turbinas de reaccin, el empu"e y la accin del agua son

opuestos. Este empu"e es consecuencia de la diferencia de velocidades


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entre la entrada y la salida del agua en el rodete, segn la proyeccin de la

misma sobre la perpendicular al e"e de giro.

(egn la direccinde entrada del agua en las turbinas, stas pueden

clasificarse en%

a(A)iales

En las axiales,

)aplan, hlice,

6ulbo0, el agua

entra

paralelamente ale"e.

b( Radiales centrpetas y

centrfugas0

En las radiales, el agua entra

perpendicularmente al e"e,

siendo centrfugas cuando el

agua va de adentro hacia

afuera, y centrpetas, cuando elagua va de afuera hacia

adentro, rancis0.

c( Tangenciales

En las tangenciales, el

agua entra lateral o

tangencialmente

5elton0 contra las

palas, cangilones ocucharas de la rueda.

Nambin existen las Nurbinas 8ixtas, que son combinaciones de

turbinas axiales y radiales.

3tendiendo a la disposicin del e"e de giro, las turbinas se pueden clasificar

en%

a0 Nurbinas de e"e horizontal.

b0 Nurbinas de e"e vertical.

Tipos de t#rbinas *idr'#licas

El tipo de turbina de accin ms conocido es la turbina 5elton, que se

emplea generalmente para saltos deaguade gran altura ms de + m0,

pero existen otros como la turbina Nurgo y la de flu"o cruzado tambin

conocida como turbina Jssberger o 6an2iR8itchell0.#os principales tipos de turbina de reaccin son los siguientes% turbina

rancis, >eriaz, Mlice, turbina )aplan, Nubular y 6ulbo. #a turbina rancis

es muy utilizada en saltos de altura media a -++ m0 y la turbina )aplan lo

es en los saltos de ba"a altura menos de -+ m0.
http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


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#a potenciade un salto de agua viene dada por la siguiente frmula%

>onde%

+S potencia en 9

rS rendimiento del sistema, que depende del tipo de turbina, adimensional.

gS aceleracin de la gravedad en mTsU

,S caudal de agua msico en 2gTs

*S altura de salto en m.

>e acuerdo con lo anterior, una misma potencia se puede conseguir con granaltura de salto y poco caudal centrales hidroelctricas de monta$a0,

peque$o salto y gran caudal centrales de llanura0 o con valoresmediosde

ambas magnitudes centrales de pie de presa, generalmente0.

-eneracin de Electricidad

#a generacin de electricidad, en trminos generales, consiste en

transformar alguna clase de energa no elctrica, sea esta qumica,

mecnica, trmica, luminosa, etctera, en energa elctrica.

5ara la generacin industrial de energa elctrica se recurre a

instalaciones denominadas centrales elctricas, las cuales e"ecutan alguna

de las transformaciones citadas y constituyen el primer escaln del sistema

de suministro elctrico.

>ependiendo de la fuente primaria de energa utilizada, las centrales

generadoras se clasifican en%

R Nrmicas

R Midroelctricas

R Qucleares

R Elicas
http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml


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R (olares termoelctricas

R (olares fotovoltaicas

R 8areomotrices

.entajas / desventajas contra otros medios de generacin

#a energa hidroelctrica en general, y su uso en particular, presenta

ciertas venta"as y desventa"as sobre otras fuentes de energa.

Entre las venta"as, se tienen%

P Es un recurso inagotable, en tanto el ciclo del agua perdure, por lo cual

tiene alta disponibilidad.

P Qo requiere combustible, sino que usan una forma renovable de energa,constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita. Qo emite

gases VinvernaderoV ni provoca lluvia cida, es decir, que no contamina la

atmsfera o el aire, por lo que, no hay que emplear costosos mtodos que

limpien las emisiones de gases. Nampoco contamina el agua de manera

directa, ni el medio ambiente que en la actualidad es obligatorio cuidar y

proteger.

P >ebido a que produce traba"o a la temperatura ambiente, no hay que

emplear sistemas de refrigeracin o calderas, que consumen energa y, en

muchos casos, contaminan, por lo que es ms rentable en este aspecto.

P 3 menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, proteccin

contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegacin y tambin

ornamentacin del terreno y turismo.

P #os costos de mantenimiento y explotacin son ba"os.

P #as obras de ingeniera necesarias, para aprovechar la energa hidrulica,

tienen una duracin considerable.P #a turbina hidrulica es una mquina sencilla, eficiente y segura, que puede

ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia, y sus

costes de mantenimiento, por lo general, son reducidos.

(in embargo, tambin tiene desventa"as%


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P #as presas son obstculos insalvables, por e"emplo, para salmones y otras

especies, que tienen que remontar los ros para desovar, se encuentran con

murallas que no pueden traspasar.

P (e puede dar una contaminacin del agua, debido a que el aguaembalsada no tiene las condiciones de salinidad, gases disueltos,

temperatura, nutrientes, y dems propiedades del agua que fluye por el ro.

P 5or otro lado, se tiene la privacin de sedimentos al curso ba"o, ya que los

sedimentos se acumulan en el embalse y empobrece de nutrientes el resto

del ro hasta la desembocadura.

P #os costos de capital por 2ilovatio instalado son con frecuencia muy altos.

El emplazamiento, determinado por caractersticas naturales, puede estarle"os del centro o centros de consumo y exige la construccin de un sistema

de transmisin de electricidad, lo que significa un aumento de la inversin y

en los costos de mantenimiento y prdida de energa.

P #a construccin lleva, por lo comn, largo tiempo en comparacin con la de

las centrales termoelctricas, 5or lo que, se requiere una fuerte inversin y

gran tiempo para su construccin.

P #a disponibilidad de energa puede fluctuar de estacin en estacin y a$o

con a$o.

PROYECTO TURBINA

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