Act1 Reconocimiento 1

INTRODUCCIÓN

Las máquinas térmicas son equipos que utilizan los principios de la termodinámica para su funcionamiento, transferencia de calor, trabajo y cambio de estado. El objetivo de este trabajo es poder conocer los diferentes tipos de equipos industriales que utilizan este principio, conocer su aplicación, sus partes y su principio de funcionamiento.

1. CALDERAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES

1.1 Descripción y principio de funcionamiento.

Las calderas máquinas térmicas diseñadas para la generación y transmisión de calor, estos equipos están construidos para producir vapor a una presión y temperatura elevadas, Dicho vapor se generan a través del intercambio de calor producido por un combustible sólido, liquido o gaseoso, que calienta el fluido contenido en el equipo y cambia de fase, produciendo así el vapor.

Sin embargo de acuerdo al fluido calefactor de la caldera, éstas están clasificadas así:

Calderas de agua caliente: El fluido es agua, el cual no cambia de fase y permanece a una temperatura de 110°C.

Calderas de agua sobrecalentada: El fluido es agua, tampoco hay cambio de fase y la temperatura puede llegar hasta 200°C

Calderas de vapor: El fluido también es agua, pero en estas se produce cambio de fase saliendo de la caldera vapor en determinadas condiciones de temperatura y presión.

A su vez de acuerdo con el fluido a calentar las se suelen clasificar en dos grupos, de acuerdo al fluido que pasa a través de los tubos de intercambio, los cuales son los siguientes:

a) Calderas acuotubulares: En estas calderas el fluido de trabajo se desplaza por el interior de los tubos y los gases de combustión circulan por el exterior de los mismos.

b) Calderas pirotubulares: En estas calderas los gases de combustión circulan por el interior de los tubos y el fluido se encuentra atravesado por dichos tubos.

1.2 Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Acorde con la descripción de las calderas y su principio de funcionamiento podemos observar que los fluidos que intervienen son los siguientes:

Agua, vapor de agua, gases de combustión, combustible, aire

1.3 Componentes principales:

Las calderas están construidas por las siguientes partes:

1. Quemador: El cuál es el encargado de la combustión del combustible utilizado y produce el calor necesario para que el fluido se caliente. Generalmente el fluido utilizado en las calderas es agua, el cual pasa a fase de vapor.

2. Cámara de agua o cuerpo del intercambiador: Este es el lugar en el cual esta almacenada el agua de la caldera.

3. Tubos de intercambio de calor: Son por los cuales circula el agua y los gases a través de su superficie

4. Separador liquido-vapor: Este separador es en el cual se separa el vapor de agua del agua líquida

5. Chimenea: Es la vida de escape de los gases de combustión

6. Carcasa: Es el lugar donde se encuentra la cámara de agua, el quemador y el sistema de tubos de intercambio

1.4 Esquema general

Fig.1 Caldera simple

2 TURBINAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES

2.1 Descripción y principio de funcionamiento.

Las turbinas son máquinas por las cuales pasa un fluido de forma continua y transfiere potencia del fluido al eje. Este equipo es un motor que produce energía mecánica, el cual cuenta con un rotor que tiene paletas, palas, hélices o cuchillas, a través de estos el fluido pasa de manera rotatoria o circular, generando así una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Por lo cual, la turbina aprovecha la presión del fluido para que esta genere el movimiento del rotor. Las turbinas se clasifican generalmente como turbinas de impulso y turbinas de reacción

a) Turbinas de impulso o acción: son aquellas turbinas en las cuales el fluido mueve el rotor exclusivamente con energía cinética, en ellas la presión a la entrada y a la salida de las paletas o hélices es igual a la atmosférica.

b) Turbinas de reacción: son aquellas turbinas que usan la energía cinética y la presión para mover el rotor. En este tipo de turbinas la presión de entrada es significativamente mayor a la presión de salida

2.1 Fluidos que intervienen en su funcionamiento: De acuerdo al tipo de turbina que se utilice en estas pueden intervenir fluidos como: agua, vapor, aire, gases

2.2 Componentes principales:

Las turbinas están compuestas por las siguientes partes:

1. El rotor: Es la parte que transforma la energía del fluido en energía mecánica. El rotor está compuesto por ruedas que están unidas al eje y son la parte móvil de la turbina.

2. Carcasa: Es la parte que protege y aisla la turbina, estas generalmente están divididas en dos partes, una desmontable para acceso al rotor y la otra unida a la bancada y a la parte superior, estas carcazas son frecuentemente fabricadas en hierro, acero o aleaciones de acuerdo a la temperatura de trabajo y presión de la turbina.

3. Alabes: Los alabes son también conocidos como aspas o palas , estos se colocan en ranuras alrededor de las carcasa y el rotor. Estos pueden ser fijos o móviles y se aseguran por grupos o de forma individual.

4. Válvula de regulación: está válvula es la encargada de regular el caudal de entrada a la turbina,

5. Sistema de lubricación: Es la parte que proporciona el lubricante, este sistema es muy importante ya que debe estar activo en todo momento y su circulación debe ser continua con el trabajo de la turbina.

6. Cojinete de empuje: Es el que impide el desplazamiento del rotor en la misma dirección que el eje

2.3 Esquema general

Fig. 2 Turbina a vapor. Solidda energía

3.COMPRESORES Y TURBOCOMPRESORES

3.1 Descripción y principio de funcionamiento.

Los compresores son aquellos que transfieren energía desde una fuente al fluido. Estos han sido construidos para aumentar la presión de un fluido y desplazarlo, los fluidos utilizados por los compresores

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