Las turbinas de vapor están divididas en dos tipos generales de acuerdo con el principio bajo el cual operan y son: Acción o reacción Cinética o potencial Móvil y fija Dinámica y estática .
Podemos definir como ____ en una turbina de acción a un juego de toberas y su sucesiva hilera o hileras de paletas móviles y fijas Etapa Energía Sistema.
Cualquier turbina que convierta la energía cinética en trabajo, utilizando para ello más de una hilera de paletas móviles, es una turbina _____ Compuesta Simple De presión De velocidad.
Consiste de una o más toberas fijas que descargan contra una hilera única de paletas montadas sobre la periferia de una rueda Turbina de acción simple Turbina de acción de velocidad compuesta Turbinas de acción de presión compuesta Turbina de velocidad y presión compuesta Turbina de reacción.
Entre dos o más turbinas iguales, la mayor o menor eficiencia dependerá de la relación entre la velocidad de la paleta y la velocidad absoluta de entrada de vapor Verdadero Falso.
La etapa simple de acción es llamada algunas veces: Etapa Rateau Etapa Parsons Etapa Curtis.
Es común que una etapa simple de éste tipo de turbina tenga dos hileras de paletas móviles, aunque han sido usadas hasta cinco Turbina de acción simple Turbina de acción de velocidad compuesta Turbinas de acción de presión compuesta Turbina de velocidad y presión compuesta Turbina de reacción.
Las directrices son: Paletas fijas Paletas móviles.
La etapa de acción de velocidad compuesta, es llamada algunas veces: Etapa Curtis Etapa Parsons Etapa Rateau.
Puesto que tiene lugar una caída simple de presión en cada juego de toberas, cada combinación de un juego de toberas y su sucesiva hilera de paletas constituye una etapa. Este tipo es conocido como turbina de “etapas múltiples”, y ya que todo el emplazamiento consiste de una serie compuesta de etapas de presión, se le identifica como: Turbina de acción simple Turbina de acción de velocidad compuesta Turbinas de acción de presión compuesta Turbina de velocidad y presión compuesta Turbina de reacción.
La turbina de Presión-Compuesta, siendo una serie de etapas Rateau colocadas juntas en una envuelta, es llamada algunas veces: Turbina Rateau Turbina Parsons Turbina Curtis.
Cuando se instala una etapa de velocidad compuesta en una misma envuelta conjuntamente con etapas de presión compuesta, tenemos una: Turbina de acción simple Turbina de acción de velocidad compuesta Turbinas de acción de presión compuesta Turbina de velocidad y presión compuesta Turbina de reacción.
Las turbinas de acción de Velocidad y Presión Compuesta son nombradas ocasionalmente como: Turbina Rateau Turbina Parsons Turbina Curtis.
Parte del trabajo se realiza por la acción del vapor que entra en los pasajes de las paletas y parte por la reacción del vapor al abandonar estos pasajes. Nos referimos convencionalmente a este tipo llamándole: Turbina de acción simple Turbina de acción de velocidad compuesta Turbinas de acción de presión compuesta Turbina de velocidad y presión compuesta Turbina de reacción.
La práctica usual en turbinas de baja presión es diseñarlas de modo que el vapor entra por el centro de la turbina dividiéndose y fluyendo en sentidos opuestos hacia las cámaras de escape localizadas en cada extremo. Las turbinas de éste diseño son llamadas turbinas de doble flujo. Verdadero Falso.
Una turbina de reacción exclusivamente, es decir, no combinada con algún otro sistema es llamada frecuentemente una: Turbina Rateau Turbina Parsons Turbina Curtis.
A la turbina de combinación o compuesta se le llama frecuentemente: Turbina Parsons Modificada Turbina Rateau Modificada Turbina Curtis Modificada.
Todas las pérdidas que tienen lugar pueden agruparse en dos clases: Externas e internas. Móviles y fijas Cinética y potencial Mecánicas y físicas.
Las Pérdidas Externas pueden ser de tres clases: Pérdida en la substancia de trabajo
Pérdida de calor
Pérdida de trabajo Pérdida Rateau
Pérdida Parsons
Pérdida Curtis Pérdida mecánica
Pérdidas móviles
Pérdidas fijas.
Son las pérdidas de vapor que tienen lugar por los empaques o sellos en los lugares donde el eje sobresale de la envuelta de la turbina Pérdida en la substancia de trabajo Pérdida de calor Pérdida de trabajo.
Es la pérdida de calor de la turbina al cederlo en parte a la atmósfera que lo rodea y a la estructura del buque a través de los procesos de radiación, convección y conducción. Pérdida en la substancia de trabajo Pérdida de calor Pérdida de trabajo.
Son pérdidas debidas a la fricción mecánica entre las partes móviles de la turbina tales como chumaceras, engranajes reductores, etc. Pérdida en la substancia de trabajo Pérdida de calor Pérdida de trabajo.
Las Pérdidas Internas pueden ser de tres clases: Perdida por estrangulamiento
Perdida de salida
Perdida del fluido Perdida Rateau
Perdida Parsons
Perdida Curtis Pérdida en la substancia de trabajo
Pérdida de calor
Pérdida de trabajo.
Pérdida que se presenta siempre que el vapor pase a través de una válvula de admisión y experimente una caída de presión sin haber realizado un trabajo Pérdida por estrangulamiento Pérdida de salida Pérdida por resistencia del fluido.
Para que el vapor pase a través de una turbina, debe tener una velocidad residual cuando la abandona. La energía cinética de esta velocidad residual del vapor representa una pérdida que es llamada: Pérdida por estrangulamiento Pérdida de salida Pérdida por resistencia del fluido.
Es causada por la fricción del fluido a medida que la rueda de la turbina y paletas rotan en el vapor que las rodea. Pérdida por estrangulamiento Pérdida de salida Pérdida por resistencia del fluido.
Las pérdidas internas comunes exclusivamente a la turbina de Acción son: Pérdida en la tobera
Pérdida en la paleta
Perdida por la empaquetadura del diafragma Pérdida en la paleta y tobera
Pérdida por fugas en las puntas Perdida por estrangulamiento
Perdida de salida
Perdida del fluido.
Es causada por la fricción a medida que el vapor pasa sobre las paredes de la tobera Pérdida en la tobera Pérdida en la paleta Perdida por la empaquetadura del diafragma.
Es causada por la fricción a medida que el vapor pasa sobre las mismas Pérdida en la tobera Pérdida en la paleta Perdida por la empaquetadura del diafragma.
Causado por la fuga de vapor de una a otra etapa a través del empaque del mismo Pérdida en la tobera Pérdida en la paleta Perdida por la empaquetadura del diafragma.
Las pérdidas internas comunes a la turbina de reacción son: Pérdida en la tobera
Pérdida en la paleta
Perdida por la empaquetadura del diafragma Pérdida en la paleta y tobera
Pérdida por fugas en las puntas Perdida por estrangulamiento
Perdida de salida
Perdida del fluido.
Aunque una turbina de reacción no tiene toberas, como tales, los espacios entre las paletas actúan como toberas, y a medida que el vapor pasa a través de estos espacios o pasajes hay fricción entre él y las paletas, resultando en pérdidas conocidos con este nombre Pérdida en la paleta y tobera Pérdida por fugas en las puntas.
Se presentan al haber una caída de presión a medida que el vapor pasa de un juego de paletas a la próxima, hay una tendencia por parte de éste vapor a fugarse por las puntas de ambas paletas, móviles y fijas, sin realizar algún trabajo. Pérdida en la paleta y tobera Pérdida por fugas en las puntas.
Dentro de cualquier etapa de una turbina de _____ la única caída de presión que tiene lugar es la que ocurre en las toberas. Sin importar el número de hileras de paletas fijas y móviles la presión sigue siendo la misma a través de todo el empaletado de la etapa en cuestión. Acción Reacción.
En la turbina de _____ las paletas fijas o estacionarias corresponden a las toberas de la turbina de acción, es decir, tienen la misma función. Los pasajes curvos (espacios entre paletas adyacentes) en las paletas móviles no sólo absorben parte de la energía del vapor suministrado a ellas por el aro del empaletado fijo, sino que también generan energía cinética adicional Acción Reacción.
Las turbinas pueden ser clasificadas con respecto al orden de la sucesión del flujo del vapor a través de los diversos elementos que comprende la unidad total de la turbina. De acuerdo con esta clasificación las turbinas pueden dividirse en los siguientes tipos: Flujo simple
Flujo compuesto
Doble flujo
Triple flujo Flujo individual
Flujo compuesto-cruzado o tranversal
Flujo compuesto en tandem Flujo único
Flujo doble
Flujo triple.
El vapor entra por el extremo de admisión, fluye a través del empaletado en una dirección aproximadamente paralela al eje y sale por el extremo correspondiente al escape, desde donde pasa al condensador Flujo simple Flujo compuesto Doble flujo Triple flujo.
Para grandes requisitos de potencia se necesitarían envueltas y rotores de tal tamaño que crearían serias dificultadas en su construcción. Es costumbre, por lo tanto, construir las turbinas de alta potencia utilizando el sistema de Flujo simple Flujo compuesto Doble flujo Triple flujo.
Del sistema de flujo compuesto se derivan dos tipos, a saber Compuesto cruzado o transversal
Compuesto en tándem Compuesto cruzado
Compuesto transversal Compuesto acción-reacción
Compuesto en tándem.
En éste tipo la unidad de alta presión y la unidad de baja presión están en ejes separados. Cada turbina puede accionar por separado un generador, o las dos pueden conectarse a través de engranajes a un eje común impulsando una sola unidad Compuesto cruzado o transversal
Compuesto en tándem.
En éste tipo la turbina de alta presión y la turbina de baja presión están en un solo eje, o en dos ejes en una misma línea recta y unidos por medio de una unión o acoplamiento de modo que ambas turbinas impulsan el mismo generador u otra unidad Compuesto cruzado o transversal
Compuesto en tándem.
En una turbina de flujo simple de gran capacidad, con muy baja presión de descarga, el gran volumen de vapor en las etapas de baja presión necesita paletas excesivamente largas, o un rotor de excesivo diámetro en éstas etapas, a fin de permitir el libre paso del vapor y mantener la deseada razón entre la velocidad de la paleta y la velocidad del vapor. Para salvar éstas dificultades las turbinas de baja presión son construidas frecuentemente del tipo de Flujo simple Flujo compuesto Doble flujo Triple flujo.
Las turbinas pueden clasificarse, de acuerdo con la dirección del flujo del vapor con relación a la rueda de la turbina en: Flujo Axial
Flujo Radial
Flujo tangencial o Helicoidal Flujo Axial
Flujo Helicoidal
Flujo Tangencial Flujo Axial
Flujo Radial
Flujo Diametral.
La gran mayoría de las turbinas, especialmente aquellas de media y alta potencia, son del tipo _____. En tales turbinas, como su nombre implica, el vapor fluye en una dirección aproximadamente paralela al eje de la rueda o rotor Flujo Axial Flujo Radial Flujo tangencial o Helicoidal.
Si una turbina es construida de modo que el vapor fluya en una dirección radial, ya sea hacia el eje del rotor o alejándose del mismo, recibe el nombre de Turbina de: Flujo Axial Flujo Radial Flujo tangencial o Helicoidal.
En ésta turbina el elemento giratorio consiste de una rueda con ranuras semicirculares llamadas cucharas o cazoletas fresadas oblicuamente en la periferia. Las toberas están localizadas alrededor de la periferia de la rueda, de tal modo que el vapor fluye de las mismas en una dirección aproximadamente tangencial a la rueda y hacia el interior de las cazoletas, dándole un impulso rotacional a la misma. Flujo Axial Flujo Radial Flujo tangencial o Helicoidal.
La cuarta clasificación de las turbinas es por repetición del flujo. Entiéndase por esto el número de veces que el vapor pasa a través de la misma hilera de paletas entre su entrada y su salida. Sobre ésta base, las turbinas se clasifican en: Simple entrada
Re-entrada Simple entrada
Doble entrada Única entrada
Re-entrada Única entrada
Doble entrada.
La mayoría de las turbinas son del tipo de _____, ya que el vapor pasa sólo una vez a través de las paletas. Simple entrada Re-entrada.
La turbina de flujo tangencial es del tipo _____, y puesto que el flujo de vapor es en forma de una espiral o hélice, también se le conoce como turbina de flujo helicoidal Simple entrada Re-entrada.
Aquí la dirección del flujo del vapor se invierte y es dirigido de nuevo hacia la hilera de paletas móviles, pero por el lado opuesto de la tobera. El vapor fluye entonces nuevamente a través de las paletas y descarga por el lado de la rueda donde está la tobera Cámara de reversión Cámara inversora Cámara opuesta.
Debe tenerse presente que las turbinas no pueden invertir el sentido de rotación como pueden hacerlo las máquinas alternativas. Para propulsión naval hemos de usar unidades independientes para dar atrás, o sea... Turbinas de Ciar Turbinas de Parsons Turbinas de Curtis.
Las turbinas de Ciar, pueden ser de tipo de acción de flujo simple. En general son más pequeñas y desarrollan de un quinto a la mitad de la potencia máxima de las turbinas de avante Verdadero Falso.
Las turbinas de Ciar dispuestas individuales, ya no existen Verdadero Falso.
Para minimizar el sobrecalentamiento por una operación prolongada de Ciar debido al efecto compresor del empaletado sobre la descarga de vapor de Ciar, un _____ es instalado entre la última etapa del empaletado de dar avante y el elemento de ciar Deflector Tándem Reversor Inversor.
El sobrecalentamiento de las etapas de dar avante, ocurre durante periodos prolongados de operación de la turbina de Ciar debido a las pérdidas por _____ del aire debidas al vapor muerto que rodea los elementos de dar avante. Fricción y rozamiento Fricción y radiación Radiación y convección Convección y rozamiento.
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