Trabajo De Tecnologia

Accesorios de turbinas

El elemento principal de toda turbina hidráulica (o máquina generatriz) es el rodete mismo. Los más populares en la actualidad son: Pelton (de impulso), Francis y Kaplan (estos últimos, de reacción). Sin embargo, el rodete por sí solo no puede hacer mucho, requiere de ciertos accesorios, ya sea para la distribución, direccionamiento, control etc. Del fluido que trabaje con él. A continuación presentaremos al menos esquemáticamente, algunos de estos dispositivos hidráulicos.

INYECTOR: Este dispositivo se utiliza en las turbinas Pelton. Consiste en una boquilla o tobera, terminal de una conducción forzada. Este accesorio lanza el fluido chorro. Es el equivalente al distribuidor (otro accesorio el cual citaremos después). Se puede utilizar más de un inyector dependiendo del diseño, colocación, carga y gasto del rodete Pelton.

Este dispositivo contiene una aguja de cierre, cuyo movimiento disminuye o aumenta la apertura de la boquilla y con esto el caudal. Se puede construir de acero al níquel, esmerilada y pulida para reducir el rozamiento. El movimiento de esta aguja se logra mediante un mecanismo de control, el cual se muestra a continuación.

Cabe señalar que el inyector cuenta con un deflector el cual desvía al chorro. Esto es muy útil en los casos en el cual ocurra una falla en el generador. Esta falla se traduce en una violenta aceleración de la turbina, pudiendo ésta entrar en resonancia y destruirse. El deflector desviaría el chorro, ayudando así a disminuir la velocidad del rodete. En la página posterior se puede ver un esquema del inyector, y su colocación para diversos montajes y combinaciones de la turbina Pelton.

CARACOL: Se utiliza en las Kaplan y Francis. Su función el de conducir el agua a través de un ducto de sección circular la cual se va reduciendo uniformemente conforme se vaya perdiendo el flujo, y así se mantiene una velocidad constante de entrada al siguiente elemento, el distribuidor. Su forma es el motivo de su nombre. En páginas posteriores se encuentra una fotografía de un caracol.

DISTRIBUIDOR: Se le conoce como paletas directrices giratorias o de Fink. En él la regulación se efectúa, por la variación de sección de las cámaras del distribuidor, mediante giros de los álabes directrices (de hierro o acero fundido), los cuales van montados en espigas y hacen de ejes con bielas de accionamiento, que las conducen y van unidas, por un extremo, a pernos de las paletas, y por el otro, a una corona exterior o anillo, que puede deslizar sobre la corona, y accionado por ejes con sus palancas y tirantes, consiguiendo por rotación el giro simultáneo de todas las paletas, arrastradas por las bielas, y cerrando o abriendo el espacio entre paletas para dejar pasar menos o más cantidad de agua (caudal). A continuación presentaremos una clasificación de estos dispositivos, según la disposición de los ejes de giro de los álabes directrices:

Cilíndrico: si los ejes de giro se encuentran en la superficie de un cilindro cuyo eje coincide con el eje de la máquina y el flujo en el distribuidor carece de componente axial. Los diagramas presentados corresponden a este tipo.

Axial: Si los ejes de giro se encuentran en un plano transversal al eje de la máquina y el flujo en el distribuidor carece de componente radial ( en centrales en que el flujo es axial no solo en el rodete, sino a la entrada de la turbina: Grupo bulbo).

Cónico: Si los ejes de giro se encuentran en una superficie cónica.

QUICIOS, RANGUAS O SUSPENSIONES: son disposiciones de apoyo de los árboles de las turbinas y una de las partes más importantes de las mismas. El cálculo de las suspensiones, que soportan cargas muy considerables, entra de lleno en la Resistencia de Materiales. Desechados los sumergidos, hoy se emplean los quicios anulares sencillos, con cojinetes de bolas y cojinetes de presión. Las figuras a continuación presentan dos suspensiones modernas.

TUBO DE ASPIRACIÓN: La misión del tubo de aspiración o difusor de las turbinas a reacción tiene como misión:

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