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Capitulo I Turbomaquinas Introduccion A Las Turbomaquinas
Capitulo I Turbomaquinas Introduccion A Las Turbomaquinas
Capitulo I Turbomaquinas Introduccion A Las Turbomaquinas
MÁQUINA GENERADORA
MÁQUINA MOTORA
INTRODUCCIÓN A LAS TURBOMAQUINAS
CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMÁQUINAS
Bombas de Desplazamiento Positivo
Bombas
Hidráulicas B. Centrifugas
Bombas
Dinámicas B. Axiales
B. Mixtas
V. Centrifugo
Ventiladores V. Axiales
V. Mixtos
Clasificación C. Dinámicos
Compresores C. de Desplazamientos Positivo
Turbomáquinas
T. Pelton T. Acción
Turbinas T. Francis
Hidráulicas T. Reacción
T. Kaplan
Turbinas T. Acción
Térmicas T. Reacción
(Vapor-Gas)
Turbinas Eólicas
INTRODUCCION A LAS TURBOMAQUINAS
CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMAQUINAS
1. Según el sentido de la transferencia de energía
Bombas, Ventiladores
Compresores
Energía Energía
Mecánica Fluido
Turbinas Hidráulicas
Turbinas Térmicas, Eólicas
a. Rodetes Centrífugos
b. Rodetes Mixtos
c. Rodetes Axiales
INTRODUCCION A LAS TURBOMÁQUINAS
CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS
3. Según la variación de densidad a través de la maquina
Turbomáquinas Hidráulicas
T. Hidráulicas
Bombas
Ventiladores
Turbinas Térmicas
Turbomáquinas de Reacción
Gr ≠ 0 T Francis
Gr=HEstática/HTotal
T. Kaplan
INTRODUCCIÓN A LAS TURBOMÁQUINAS
INDICE
TURBINAS
UNIDAD I HIDRÁULICAS
INTRODUCCIÓN
A LAS
TURBINA PELTON
TURBOMÁQUINA
S Turbina Pelton Vertical
Turbina Pelton Horizontal
Flujo Radial, Alturas < 1200 m
TURBINA FRANCIS
Turbina Vertical Flujo Radial, Alturas 30m< h < 300 m
Turbina Francis Horizontal
TURBINA KAPLAN
Turbina Kaplan Vertical
Turbinas Hidráulicas
T. Pelton
T. Francis
T. Kaplan
R. Radial
R. Axial
R. Mixto
PARAMETROS SELECCIÓN DE UNA TURBINA HIDRÁULICA
PARAMETROS SELECCIÓN DE UNA TURBINA HIDRÁULICA
PARAMETROS SELECCIÓN DE UNA TURBINA HIDRÁULICA
PARAMETROS SELECCIÓN DE UNA TURBINA HIDRÁULICA
PARAMETROS SELECCIÓN DE UNA TURBINA HIDRÁULICA
EFICIENCIAS DE LAS TURBINAS HIDRÁULICAS
EFICIENCIAS DE LAS TURBINAS HIDRÁULICAS EN FUNCIÓN:NS
SELECCIÓN DE TURBINA HIDRÁULICA EN FUNCIÓN NS
CENTRAL HIDROELÉCTRICA CHARCANI V – 150 MW
INTRODUCCIÓN A LAS TURBOMÁQUINAS
A. CÁLCULO DEL DIAMETRO ECONÓMICO PARA CENTRAL
HIDRÁULICA O SISTEMA DE BOMBEO
I. COSTO ANUALIZADO DE LA TUBERÍA
I. COSTO ANUALIZADO DE LA TUBERÍA
I. COSTO ANUALIZADO DE LA TUBERÍA
I. COSTO ANUALIZADO DE LA TUBERÍA
II. COSTO DE PERDIDAS DE ENERGÍA AL AÑO
II. COSTO DE PERDIDAS DE ENERGÍA AL AÑO
III. CÁLCULO DEL DIAMETRO ECÓNOMICO
III. CÁLCULO DEL DIAMETRO ECÓNOMICO
CONCEPTO VENTILADORES, COMPRESORES
SELECCIÓN Y CARACTERISTICAS BOMBAS Y VENTILADORERS
INTRODUCCIÓN A LAS TURBOMÁQUINAS
POTENCIA DE TURBOMÁQUINAS
CURVAS CARACTERISTICAS BOMBAS DINÁMICAS
BOMBAS A DIFERENTES VELOCIDADES DE GIRO (R.P.M.)
CURVAS DEL SISTEMA DE BOMBEO
CURVAS CARACTERISTICAS DE BOMBAS DESPLAZAMIENTO POSITIVO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN PARALELO
SISTEMA DE BOMBAS EN SERIE
SISTEMA DE BOMBAS EN SERIE
SISTEMA DE BOMBAS EN SERIE
SISTEMA DE BOMBAS EN SERIE
SISTEMA DE BOMBAS EN SERIE
POTENCIA DE TURBOMÁQUINAS
CURVAS CARACTERISTICAS VENTILADORES DINÁMICAS
SISTEMA VENTILADORES EN SERIE
SISTEMA VENTILADORES EN SERIE
POTENCIA DE TURBOMÁQUINAS
POTENCIA DE TURBOMÁQUINAS
POTENCIA DE TURBOMÁQUINAS
POTENCIA DE TURBOMAQUINAS
POTENCIA DE TURBOMAQUINAS
POTENCIA DE TURBOMAQUINAS
POTENCIA DE TURBOMAQUINAS
TURBINA FRANCIS
Voluta
CHARCANI I
CHARCANI II
CHARCANI V
GRUPO TOTAL
NUMERO DE GRUPOS 3 3
CAUDAL NOMIMAL 8.3 m3/s 24.9 m3/s
CAIDA NETA 706.4 m 706.4 m
POTENCIA TURBINA 51.290 MW 153.87 MW
TENSION DE GENERACION 138 kV 138 kV
POTENCIA GENERADOR 57 MVA 171 MVA
POTENCIA BORNES 48.45 MW 145.5 MW
PUESTA EN SERVICIO 1989 1989
CENTRAL HIDROELÉCTRICA CHARCANI V - PERFIL
Chimenea De Equilibrio
Cámara de Expansión
Cámara de Alimentación
3,684.50
BOCATOMA
Cámara de Válvulas
3,635 3,593.50
RIO TUNEL DE
CHILI CONDUCCIÓN
10,000 m
PUENTE
TUBO Reservorio de Refrigeración
REPRESA AGUADA BLANCA
Galería de cables
52°
CONDUCTO FORZADO
2,984.15
2,954.80
CASA DE MÁQUINAS
Esta central hidroeléctrica fue puesta en
servicio en 1976. Consta de una turbina
Francis de eje horizontal marca CHARCANI VI
CHARMILLES, su caudal de diseño es de
15 m3/s con una potencia instalada de
8.96 MW, con un salto de 69 m.
IMPULSOR
VOLUTA
IMPULSOR:
BOMBA DE PISTONES
BOMBA DE TORNILLOS
COMPRESOR DE TORNILLO
Turbinas Eólicas
PARQUE EOLICO
• Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en
energía eléctrica. Las turbinas eólicas se diseñan para convertir la energía del
movimiento del viento (energía cinética) en la energía mecánica, movimiento de un
eje. Luego, en los generadores de la turbina, esta energía mecánica se convierte en
energía eléctrica. La energía eléctrica generada se puede almacenar en baterías, o
utilizar directamente.
PARQUE EOLICO
MARINO
PARQUE EOLICO
TERRESTRE
Tipos de turbinas eólicas
0 10.33
250 10.03
500 9.73
750 9.43
1000 9.13
1250 8.83 TABLA: DISMINUCION DE LA
1500 8.53
PRESION ATMOSFERICA
1750 8.25
2000 8.00
2250 7.75
2500 7.57
2750 7.28
3000 7.05
3250 6.83
3500 6.62
3750 6.41
4000 6.20
4250 5.98
4500 5.78
CAVITACION
-Es la generación y posterior implosión de
burbujas de vapor de agua producto de un
cambio de velocidades en el fluido que
implican cambios de presión hidráulica en
el sistema.
-La burbuja es generada cuando la presión
baja a los niveles de presión de vapor del
fluido y se produce implosión cuando dicha
burbuja se encuentra nuevamente con
zonas de mayor presión.
-Conjuntamente a la cavitación esta la
corrosión.
-Para resistir estos desgastes, los materiales
resistentes a la cavitación deben exhibir
buenas propiedades de tenacidad, tales
como los aceros inoxidables austeniticos,
aleaciones de Cr-Co-W y fundiciones de
bronce.
SUCCION DE LA BOMBA
NPSHrequerido:
•Depende de:
-Tipo y diseño de la bomba
-Velocidad de rotación de la bomba
-Caudal bombeado
SUCCION DE LA BOMBA
NPSHrequerido: H
MR
(m)
12HQRL-11
1750-RPM
320 D=203.4
300
(%)
280 80
70
260 60
50
240 40
30
220 20
200
H-Q
180
160 NPSH
(m) (ft)
NPSRreq 140
10
8
30
6 20
120 4
10
2
100 0
80 P
(HP)
60 300
250
40 200
150
20 100
50
0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Q(L/S)
SUCCION DE LA BOMBA
NPSHdisponible:
•Depende de:
-Tipo de líquido
-Temperatura del líquido
-Altura sobre el nivel del mar
(Presión atmosférica)
- Altura de succión
- Pérdidas en la succión
SUCCION DE LA BOMBA
hL
P2
Pg
2
V2
2g
P1
Pg
2 DISTRIBUCION DE ENERGIA EN
V1
2g LA SUCCION DE LA BOMBA
Z
SUCCION DE LA BOMBA
NPSHdisponible:
NPSHd = Pa – Pv + Ó - Hsuc - HP
G.E
Pv y Pa:
TEMPERATURA ALTITUD
Pv (m) Pa (m)
ºC msnm
0 0.062 0 10.33
10 0.125 500 9.73
20 0.238 1000 9.13
30 0.432 1500 8.53
40 0.752 2000 8.00
50 1.258 2500 7.57
60 2.031 3000 7.05
70 3.177 3500 6.62
80 4.829 4000 6.20
90 7.149 4500 5.78
100 10.332 5000 5.37
SUCCION DE LA BOMBA