Diseño De Una Turbina De Vapor De Baja Potencia p6u4

DISEÑO DE UNA TURBINA DE VAPOR DE BAJA POTENCIA OBJETIVOS: OBJETIVO PRINCIPAL:

 - Transformar la energía de un flujo de vapor en energía mecánica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

 Crear nuevas formas aplicativas de la termodinámica atraves de UN pequeño proyecto  Determinar el rendimiento de una turbina de vapor del tipo de acción, así como el de la unidad turbogeneradora, graficando las curvas características. Conocer de la aplicación e importancia de los rendimientos.  Lograr el correcto funcionamiento del proyecto a través de la experimentación y desarrollo del trabajo.  Dar una nueva alternativa de la generación de energía eléctrica.

MARCO TEORICO:

¿QUÉ ES UNA TURBINA DE VAPOR? La turbina de vapor es una máquina térmica de combustión externa, giratoria. Que transforma la energía cinética del vapor en energía de rotación. Aclaremos un poco más la definición: Máquina Térmica: Realiza un trabajo mediante calor (calor en trabajo). En este caso el calor que se necesita para generar el vapor que la mueve. Convierte el calor del vapor generado en trabajo de rotación. Máquina Térmica Externa: La combustión se realiza fuera de la propia máquina, es decir, la producción del vapor mediante calor se realiza fuera de la turbina. Energía cinética: Energía de movimiento. En nuestro caso la energía cinética (movimiento) del vapor debido a la presión a la que está, se transforma al golpear la turbina, en movimiento de rotación de la turbina. El vapor perderá calor y presión (velocidad) al golpear la turbina

¿CÓMO FUNCIONA UNA TURBINA DE VAPOR? En una caldera se obtiene el vapor haciendo hervir agua. El combustible para calentar el agua puede ser gas, petróleo, carbón o incluso uranio en las

centrales nucleares. A través de unos tubos, llamado toberas, el vapor generado en la caldera se lleva hasta la turbina.

Este vapor conducido por las toberas hasta la turbina, al llegar a la turbina golpea los álabes (paletas) y hace girar la turbina y su eje. El eje de la turbina se llama rotor. A una fila de álabes se le llama carrete. Puedes observar que una turbina está formada por varios carretes y cada carrete tiene varios álabes. Si el rotor está enganchado, por ejemplo, a una dinamo o un generador de electricidad, al moverlo producirá corriente eléctrica. Una vez que el vapor sale de la turbina ha perdido su fuerza y parte de su calor, pero el vapor que quede a la salida lo aprovecharemos condensándolo (convirtiéndolo de vapor gaseoso a líquido) y lo volveremos a llevar a la caldera para posteriormente volver a calentarlo y utilizarlo de nuevo en el circuito. Como ves es un circuito cerrado de vapor-líquido. De esta forma aprovechamos el calor y la presión residual del vapor a la salida de la turbina siendo mucho menores las pérdidas que si lo enviáramos al exterior (a la atmósfera) perdiéndolo. Las pérdidas son menores y el rendimiento de la máquina es mucho mayor al ser un circuito cerrado.

La forma de condensar el vapor a la salida de la turbina es mediante lo que se conoce como un condensador, simplemente son unos tubos de agua fría, que al entrar en o con el vapor de la turbina, enfrían el vapor y lo condensa. El vapor así condensado, ahora líquido, todavía tiene calor y por lo tanto llega a la caldera con ese calor, lo que hará más fácil (que gastemos menos energía) pasarlo de nuevo a vapor para volver a realizar el ciclo. Esto último es muy importante, para que quede claro, por ejemplo, un agua líquida a 30ºC cuesta menos pasarla a vapor (100ºC) que si esta a 0º. Gastamos menos combustible en la caldera y por lo tanto tendremos mejor rendimiento. Para mejorar el rendimiento, a veces, las turbinas tienen enganchado a su eje dos o tres turbinas diferentes, de tal forma que el vapor golpea primero la primera, después la siguiente y así una a una hasta salir por la última. Lo que conseguimos con esto es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, golpeando varias turbinas, en lugar de solo una. Se trata de que salga de la turbina con la mínima presión, y que todo la que tenía se aproveche al máximo antes de que salga e la turbina.

APLICACIONES DE LAS TURBINAS DE VAPOR: Las turbinas de vapor tienen muchas aplicaciones gracias a su versatilidad. Inicialmente sirvieron como motores de embarcaciones que requerían mucha potencia. El primer barco con turbina de vapor fue el Turbinia de Parsons, botado en 1895. En la industria, las turbinas de vapor se utilizan sobre todo en compresores y bombas, si bien la aplicación más importante tiene que ver con la generación de energía eléctrica. Se estima que las turbinas de vapor intervienen en el 75% de la energía eléctrica producida en el mundo. Se usan tanto en las centrales térmicas (carbón, gas, biomasa, etc.) como en las centrales nucleares. Actualmente, en algunas aplicaciones industriales se utilizan turbinas de gas, de combustión interna como los motores de los coches, y que utilizan el gas producido al quemar el combustible directamente sobre los álabes para producir la rotación. Estas turbinas trabajan a temperaturas más elevadas con gases a 1.000ºC o incluso a 1.300ºC para las turbinas de uso aeronáutico en los aviones. Pero esto será otra clase diferente.

Diseño y elaboración de prototipo

16/05/2018

31/05/2018

Segunda presentación del TI

31/05/2018

01/06/2018

Rectificación de errores

01/06/2018

15/06/2018

Mejoras del funcionamiento

16/06/2018

30/06/2018

Elaboración final y testeo

01/07/2018

15/07/2018

Presentación final del TI

15/07/2018

16/07/2018

15-jul

15/05/2018

07-jul

01/05/2018

30-jun

Definición de materiales y presupuesto

22-jun

30/04/2018

15-jun

30/04/2018

08-jun

Primera presentación del TI

31-may

30/04/2018

23-may

15/04/2018

15-may

Recopilación de información

07-may

Final

30-abr

Inicio

22-abr

N° Actividad

15-abr

CRONOGRAMA DE TRABAJO: