Diseño de Una Central

7/25/2019 Diseño de Una Central

http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-una-central 1/50

Autores:

Altamirano Uribe, WilserGaray Salazar, WilmerMacedo Mamani, Andrea M.Rivera Torres, Jorge YampierRodrigez Rivas !lata, Jose A. J.

Tomairo Jayo, !edro

Profesor:

Silva "as#ez Wilson Jose

Curso:!royectos de M$#inas

Fecha: %&'(('%)(*

Diseño de una Central Hidroeléctrica de 20

KW con Turbina Pelton



!arte (

+positor- Macedo Mamani,

Andrea



• esarrollar el so de/entes de energ0arenovables para nuevasformas de generaciónde energ0a limpia.

• Proporcionar energíaeléctrica a zonas #e deotra manera estar0an aisladas o alcanzablessolo con obras de mayorimpacto medio ambiental.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2

3ecesidad



• esarrollar los c$lclos respectivos parael dise4o de na trbina !elton #egenere %) 5W para na zona rral delpa0s.

• +laborar los planos de detalle y monta6ede la trbina !elton y las tber0as/orzadas.

• 7onstrir na ma#eta de na micro

central 8idroel9ctrica con el :n demostrar la pesta en marc8a delproyecto.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &

;b6etivos



• ise4o de las tber0as /orzadas• ise4o del rotor de la trbina !elton• ise4o de las tber0as de descarga• An$lisis de elecci<n de materiales• An$lisis de costos.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas *

Alcances



• =a generaci<n de energ0a se prodce cercadel sario, lo #e evita p9rdidas importantesen s traslado, y /acilita s mantenimiento.

• S tama4o redcido permite el transporte yla instalaci<n inclso en lgares pocoaccesibles.

• 3o contamina ni aire ni aga, la generaci<n

es ())> limpia.• S instalaci<n, modo de operaci<n y

mantenimiento es sencillo.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas ?

Jsti:caci<n



• =a realizaci<n de esteproyecto #eda 6sti:cadoecon<micamente 8ablando,ya #e, la inversión a

realizar es mc8o m$sredcida.

• +vita el consmo deelectricidad de la red, el

@nico coste al #e se deber0a8acer /rente es el demantenimiento de lainstalaci<n.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas

Jsti:caci<n



3orma para la selecci<n de materiales-• ASTM A&2- Standard Speci:cations /or casting, BronC

78rominC3icDel, 7orrosion Resistant /or GeneralApplication C %))?

3orma para el dise4o de la trbina !elton-• ASM+ Eydro !oFer Tec8nical 7ommittee- T8e Gide to

EydropoFer Mec8anical esign C (?3orma para el monta6e de tber0as de aga y accesorios-•

AWWA 7?)&C(( Bnstallation o/ Steel Water !ipe3orma para dise4o de tber0as de aga-• AWWA C208-12 Dimensions for Fabricated Steel Water

Pipe Fittings

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas H

3ormas T9cnicas



!arte %

+positor- Rivera Torres, Jorge Yampier



!arte %

Contenido:

•

Abstracci<n

• +strctras de Inciones

()!royectos de M$#inas



Abstracción I

7a6a 3egra.

!royectos de M$#inas ((



Abstracción II 7a6a Transparente.

!royectos de M$#inas (%



Estructuras de Funciones I

Matriz de +igencias Re/eridas al

Sistema.

(2

Exigencias istema

Capacidad

!otencia %) 5W

Estandari"ación

• ASTM A&2- Standard Speci:cations /or casting, BronC78rominC3icDel, 7orrosion

Resistant /or General Application C %))?

• ASM+ Eydro !oFer Tec8nical 7ommittee- T8e Gide to EydropoFer Mec8anical

esign C (?

• AWWA 7?)&C(( Bnstallation o/ Steel Water !ipe

• AWWA 7%)HC(% imensions /or Iabricated Steel Water !ipe Iittings

eguridad • Unos sistemas de protecci<n para aislar la parte donde se 8a prodcido la /alla

bscando pertrbar lo menos posible la red, limitar el da4o al e#ipo /allado,

minimizar la posibilidad de n incendio, minimizar el peligro para las personas,

minimizar el riesgo de da4os de e#ipos el9ctricos adyacentes.

• +!! completo para todo el personal de la p lanta.

Ergonomía

+n el sistema se deben evitar postras inadecadas o disergon<micas /ndamentalmente

al operar los tableros de control y al realizar traba6os de mantenimiento.

#espeto del medio

ambiente

+ste sistema no genera contaminaci<n medio ambiental.



Estructuras de Funciones II

Matriz de las Inciones !arciales.

(&



Estructuras de Funciones III

Matriz Mor/ol<gica.

(*



Estructuras de Funciones I$

Matriz Solci<n.

(?



Estructuras de Funciones $

Matriz de +valaci<n.

(



Estructuras de Funciones $I

Matriz de Revalaci<n.

(H



!arte 2

+positor- Tomairo Jayo !edro



!arte &

+positor- Altamirano Uribe, Wilser



Pro%ecto &e'nitivo (I)

&eterminación de las Propiedadesde &ise*oRestricciones para el Diseño

• 20 KW • Altura adecuada

#estricciones +écnicasFunciones

• Maleza o basra

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %(



Pro%ecto &e'nitivo (II)

Montaje• Sper:cie no plana e inestable• Maleza

Confabilidad • !rebas 8idrost$ticas o de estan#idad en tber0as

• !rebas de tintes penetrantes y ltrasonido en la trbina.Mantenimiento• "ibraciones y plsaciones• Aislamiento del Alternador

• An$lisis de Aceites• iagn<stico del Trans/ormador• Bnspecci<n de !ntos 7alientes por Termogra/0as Bn/rarro6a

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %%



Pro%ecto &e'nitivo (III)

#estricciones ErgonómicasManipulación

• Tablero electr<nico y sistemas nem$ticosLibertad de Reacción

• Altra adecada

#estricciones ,asadas en la vida %

la aludProtección contra Choque Eléctrico

• Generador y trans/ormador#estricciones como Consecuencia del -ercado

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %2



!arte *

+positor- Rodrigez Rivas !lata, Jose A. J.



Ingeniería de &etalle (I)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %*



Ingeniería de &etalle (II)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %?

Salto Bruto

HB ??

Caudal Real

QR ??



Ingeniería de &etalle (III)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %

Estimación del Caudal #eal

onde-• 7adal +/ectivo K• +:ciencia volm9trica n" Lasmimos n").



Ingeniería de &etalle (I$)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %H

Antes de la +stimaci<n del Salto Nrto calclamosO

&i.metro de la +ubería de Presión



Ingeniería de &etalle ($)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %



Ingeniería de &etalle (I$)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2)

Estimación del alto ,ruto/0 Pérdidas de Carga en la #e1a (Ecuación de2irschner)

30 Pérdidas en la Entrada a +ubería For"ada



Ingeniería de &etalle ($)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2(

Estimación del alto ,ruto40 Perdidas en +ubería de Presión

50 Pérdidas en $.lvula de Compuerta

Por lo tanto el alto ,ruto ser.:



Ingeniería de &etalle ($I)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2%

Espesor de +ubería de Presión



Ingeniería de &etalle ($II)




Ingeniería de &etalle ($III)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2&

C.lculo de la Potencia de la +urbina



Ingeniería de &etalle (I6)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2*

#evoluciones de la +urbina



Ingeniería de &etalle (6)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2?

+ri.ngulos de $elocidad en la Entrada



Ingeniería de &etalle (6I)



(.

%.



Ingeniería de &etalle (6III)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2H


2.



Ingeniería de &etalle (6I$)


+ri.ngulos de $elocidad en la alida

(.

%.



Ingeniería de &etalle (6$)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &)

+ri.ngulos de $elocidad en la alida

2.



Ingeniería de &etalle (6$I)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &(

C.lculo del &i.metro del In%ectori$metro del 78orro

i$metro de Tobera



Ingeniería de &etalle (6$II)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &%

C.lculo del &i.metro del In%ector



Ingeniería de &etalle (6$III)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &2

C.lculo del &i.metro del In%ector



#esultados (I)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &&

/0

30



#esultados (II)

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &*

40

50



!arte ?

+positor- Garay Salazar,

Wilmer



!arte

+positor- Macedo Mamani,

Andrea



•

Se veri:c< #e para prodcir na potencia de %) 5W con na trbina!elton, esta no se encontraba en el rango de valores de altra ycadal, por ende se decidi< traba6ar con na micro turbina Pelton y ngenerador s0ncrono para poder prodcir dic8a potencia.

• Se de:ni< el cadal de dise4o de la micro trbina !elton a partir de las

especi:caciones t9cnicas recomendadas, el cal /e de , este cadal esel #e minimi"a el error entre las dimensiones te<ricas y reales.

• =a selecci<n de materiales se 8izo pensando en la redcci<n de peso,tama4o y costoP pero maimizando la resistencia. +l material obtenido,acero, es la me6or opci<n en este caso y entre las propiedades #e tieneel acero es la bena resistencia a medios corrosivos.

• +l resltado obtenido de la velocidad especi:ca de la trbina !elton /e

de 2).2* y esto concerda con los rangos de teor0a de la trbina !elton#e se encentran entre %)Q3sQH).

•

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &H

7onclsiones



•

Se recomienda 8acer n an$lisis del e#ipo para implementardispositivos #e contribyan a elevar el rendimiento de nestramicro central 8idroel9ctrica.

• Si el ido tiene #0micos #e ata#en al material, pede serbena opci<n aplicarle n recbrimiento con pintra electrost$tica#e prote6a al e#ipo contra na ecesiva corrosi<n.

• Se recomienda elegir n generador s0ncrono tri/$sico de 2H) "

para poder generar la potencia de %)DF.

• +s necesario segir implementando la tilizaci<n de /entesrenovables para obtener bene:cios econ<micos, proporcionandona mayor e:ciencia, con n considerable potencial disponible, as0como na disminci<n de los impactos ambientales negativos.

%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &

Recomendaciones



GRA7BAS !;R SU

AT+37B3

Diseño de Una Central

Documents

Transcript of Diseño de Una Central