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1Ing. Serapio Quillos Ruiz
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERIA
E.A.P. INGENIERIA MECNICA
DOCENTE: Ing. Serapio Quillos Ruiz
MQUINAS TRMICAS II
TURBINAS REACCIN
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TURBINA DE VAPOR
2Ing. Serapio Quillos Ruiz
Las turbinas de vapor son turbomquinas enlas que slo se efecta el proceso deexpansin. Si bien existen turbinas a vapor deltipo radial, la inmensa mayora son del tipo
axial, que se estudian en esta unidad.
El fluido de trabajo es comnmente el vaporde agua, por obvias razones econmicas ytcnicas. En comparacin con otras mquinas(alternativas a vapor, de combustin interna)ofrecen una mayor relacin potencia/tamao.
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TURBINA DE VAPOR
3Ing. Serapio Quillos Ruiz
La etapa de una turbina de reaccin estaconstituida por un juego de labes fijos otoberas y un juego de labes mviles.
En los labes fijos, el fluido es aceleradomientras que su presin y entalpa disminuyendebido a la disposicin de tobera de loscanales formados por cada par de labes. Laenerga producida por el cambio en elmomento de los gases, es absorbida por loslabes mviles y transmitida al eje en forma de
trabajo til.
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TURBINA DE VAPOR
4Ing. Serapio Quillos Ruiz
Las palas de las turbinas de reaccin suelenmontarse en un tambor en lugar de una rueda,el tambor acta como eje de la turbina.
Para que la energa del vapor se utiliceeficientemente en ambos tipos de turbina, esnecesario utilizar varios escalones en cadauno de los cuales se convierte en energa
cintica, una parte de la energa trmica delvapor.
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TURBINA DE REACCIN (LEE)
5Ing. Serapio Quillos Ruiz
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TURBINA DE REACCIN
6Ing. Serapio Quillos Ruiz
Se nota que en la turbina de reaccin lapresin no es constante en las ruedasmviles, como tampoco lo es la velocidadrelativa. La Figura siguiente ilustra un diseo
terico de una turbina de reaccin de dosetapas:
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TURBINA DE REACCIN (MALLOL)
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RENDIMIENTO
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DIAGRAMA h-s TV REACCIN (LEE)
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DIAGRAMA h-s TV REACCIN (LEE)
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DIAGRAMA T-S TV REACCIN
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DIAGRAMA T-S TV REACCIN
12Ing. Serapio Quillos Ruiz
BA
CA
BA
CB1
i.
escalnprdidas1
escalonadmisin
turbina
Hay que tener en cuenta que en los saltos de APel rendimiento es generalmente inferior a lamedia, al igual que en los saltos situados en lazona de vapor saturado.
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TURBINA DE CONDENSACIN
13Ing. Serapio Quillos Ruiz
son las de mayor tamao, utilizadas encentrales trmicas.
La presin de descarga puede ser inferior a la
atmosfrica debido a la condensacin delvapor de salida.
Turbinas de descarga atmosfrica: son
generalmente de baja potencia,antieconmicas si utilizan agua tratada. Noutilizan condensador de salida.
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TURBINA DE CONTRAPRESIN
14Ing. Serapio Quillos Ruiz
Se utilizan como expansoras para reducir lapresin del vapor generando al mismo tiempoenerga. Descargan el vapor a una presin anelevada, para ser utilizado en procesos
industriales.Segn el principio operativo se distinguen lasturbinas de Accin y de Reaccin, tanto deuna como de varias etapas. La diferencia
fundamental es que en las turbinas de accinno hay cambio de presin en la rueda mvil,obtenindose el intercambio de energa por elcambio de velocidad absoluta del fluido.
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ALABES DE ACCIN Y REACCIN
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ALABES DE ACCIN Y REACCIN
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ALABES DE ACCIN
17Ing. Serapio Quillos Ruiz
ALABES DE ACCIN Y REACCIN
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ALABES DE ACCIN Y REACCIN
18Ing. Serapio Quillos Ruiz
Para el anlisis de las turbinas de vapor se
considera la transformacin sin intercambio decalor con el ambiente, y se desprecian loscambios de energa potencial gravitatoria.Luego, el trabajo por unidad de masa, o la
potencia por unidad de caudal msico sern:
'.1.1
2
2
2
121 )(2
1ee
iiiCCii
G
N
m
L
Donde 1 y 2 identifican la entrada y salida, y elsubndice e la condicin de estagnacin.
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ALABES DE ACCIN Y REACCIN
19Ing. Serapio Quillos Ruiz
Para el anlisis de las turbinas de vapor se
considera la transformacin sin intercambio de calorcon el ambiente, y se desprecian los cambios de
energa potencial gravitatoria. Luego, el trabajo por
unidad de masa, o la potencia por unidad de caudal
msico sern:
'.1.1
2
2
2
121 )(2
1ee
iiiCCii
G
N
m
L
Donde 1 y 2 identifican la entrada y salida, y el
subndice e la condicin de estagnacin.
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MUCHAS GRACIAS
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