Uso y aplicación de las turbinas pelton

1. Introducción.

2. Desarrollo.

2.1. Turbinas.

2.1. Turbinas pelton acción.

2.2. Partes de las turbinas.

2.3. Materiales que se utilizan para la fabricación de las turbinas.

2.4. Uso y aplicación de las turbinas pelton.

2.5. Ubicación geográfica de las turbias pelton en Venezuela.

2.6. Ventajas de las turbinas pelton.

2.7. Desventajas de las turbinas pelton.

3. Conclusión.

4. Bibliografía.

1. Introducción.

En la actualidad es imposible imaginar la vida sin energía eléctrica, estamos tan acostumbrados a encender y apagar el interruptor de la luz y otros aparatos que muy rara vez nos ponemos a pensar de donde viene esta electricidad; pues bien, un tipo de centrales generadoras son las hidroeléctricas, éstas son plantas encargadas de convertir la energía del agua en energía eléctrica, pero más específicamente, la turbina es la encargada de transformar esa energía hidráulica en energía mecánica, para posteriormente convertirla en energía eléctrica con un generador. Como decía La turbina es el alma de una central hidroeléctrica y dependiendo de la turbina que se use es la cantidad de electricidad que se produzca. En este capítulo hablaremos de las turbinas de impulso, y específicamente de la turbina pelton.

2. Desarrollo.

2.1. Turbinas.

Las turbinas son motores rotativos que convierten en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de las turbinas son las ruedas o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar (generalmente por gravedad). Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento.

2.2. Turbinas de pelton.

Lester Allan Pelton o llamado por sus amigos el carpintero de VGR ya que inventó una de las turbinas más importantes del mundo, carpintero y montador de ejes y poleas, inventó la turbina Pelton en 1879, mientras trabajaba en California. Obtuvo su primera patente en 1880.

La turbina Pelton, cuyo nombre proviene del ingeniero estadounidense Lester Allen Pelton, se empezó a aplicar durante la segunda mitad del siglo XIX, en instalaciones donde la presión del agua era equivalente a una columna de agua de entre 90 y 900 m. En este tipo de turbinas el agua se conduce desde un depósito a gran altura a través de un canal o una tubería forzada hasta una boquilla eyectora que convierte la energía cinética del agua en un chorro a presión. Dado que la acción de la turbina depende del impulso del chorro sobre ella, en lugar de la reacción del agua en expansión, este tipo de turbina se denomina también turbina de acción.

Turbinas de acción: Son aquellas en que el fluido no sufre ningún cambio de presión a través de su paso por el rodete. La presión que el fluido tiene a la entrada en la turbina se reduce hasta la presión atmosférica en la corona directriz, manteniéndose constante en todo el rodete. Su principal característica es que carecen de tubería de aspiración. La principal turbina de acción es la Turbina Pelton, cuyo flujo es tangencial. Se caracterizan por tener un número específico de revoluciones bajo (ns<=30). El distribuidor en estas turbinas se denomina inyector.

2.2. Partes de las turbinas.

Los componentes esenciales de una turbina Pelton, son:

 El distribuidor: está constituido por uno o varios equipos de inyección de agua. Cada uno de ellos está formado por determinados elementos mecánicos, tiene como misión dirigir un chorro de agua uniforme sobre el rodete, así como también regular el caudal preciso que ha de fluir hacia dicho rodete, llegando a cortarlo totalmente cuando proceda.

 El rotor: Es la pieza clave donde se transforma la energía hidráulica del agua en energía mecánica. Esencialmente consta de los siguientes elementos:

o Rueda motriz: Está unida rígidamente al eje por medio de chavetas y anclajes adecuados. Su periferia está mecanizada apropiadamente para ser soporte de los cangilones.

o Cangilones: También denominados álabes, cucharas o palas. Están diseñados para recibir el empuje directo del chorro de agua. Su forma es similar a la de una doble cuchara, con una arista interior lo más afilada posible, de modo que divide al cangilón en dos partes simétricas Sobre esta arista donde incide el chorro de agua.

 La carcasa: Es la envoltura metálica que cubre los inyectores, rodete y otros elementos mecánicos de la turbina. Su misión consiste en evitar que el agua salpique al exterior cuando, después de incidir sobre los cangilones, abandona a éstos como se aprecia en la figura.

 La cámara de descarga: También conocida como tubería de descarga, es la zona por donde cae el agua libremente hacia el desagüe, después de haber movido el rotor. Para evitar deterioros por la acción de los chorros de agua, y especialmente de los originados por la intervención del deflector, la cámara de descarga suele disponer de un colchón de agua de 2 a 3 m de espesor y blindajes o placas situadas adecuadamente.

 El sistema de frenado: Consiste en un circuito de agua derivado de la cámara de distribución. El agua, proyectada a gran velocidad sobre la zona convexa de los cangilones, favorece el rápido frenado del rodete, cuando las circunstancias lo exigen.

 El eje de la turbina: Esta rígidamente unido al rotor y situado adecuadamente sobre cojinetes debidamente lubricados, transmite el movimiento de rotación

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