7/25/2019 Diseño de Una Central
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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$#inas
Fecha: %&'(('%)(*
Diseño de una Central Hidroeléctrica de 20
KW con Turbina Pelton
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!arte (
+positor- Macedo Mamani,
Andrea
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• esarrollar el so de/entes de energ0arenovables para nuevasformas de generaciónde energ0a limpia.
• Proporcionar energíaeléctrica a zonas #e deotra manera estar0an aisladas o alcanzablessolo con obras de mayorimpacto medio ambiental.
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2
3ecesidad
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• 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
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• 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$#inas *
Alcances
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• =a generaci<n de energ0a se prodce cercadel sario, lo #e evita p9rdidas importantesen s traslado, y /acilita s mantenimiento.
• S tama4o redcido permite el transporte yla instalaci<n inclso en lgares pocoaccesibles.
• 3o contamina ni aire ni aga, la generaci<n
es ())> limpia.• S instalaci<n, modo de operaci<n y
mantenimiento es sencillo.
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas ?
Jsti:caci<n
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• =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
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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$#inas H
3ormas T9cnicas
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!arte %
+positor- Rivera Torres, Jorge Yampier
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!arte %
Contenido:
•
Abstracci<n
• +strctras de Inciones
()!royectos de M$#inas
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Abstracción I
7a6a 3egra.
!royectos de M$#inas ((
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Abstracción II 7a6a Transparente.
!royectos de M$#inas (%
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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.
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Estructuras de Funciones II
Matriz de las Inciones !arciales.
(&
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Estructuras de Funciones III
Matriz Mor/ol<gica.
(*
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Estructuras de Funciones I$
Matriz Solci<n.
(?
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Estructuras de Funciones $
Matriz de +valaci<n.
(
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Estructuras de Funciones $I
Matriz de Revalaci<n.
(H
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!arte 2
+positor- Tomairo Jayo !edro
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!arte &
+positor- Altamirano Uribe, Wilser
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Pro%ecto &e'nitivo (I)
&eterminación de las Propiedadesde &ise*oRestricciones para el Diseño
• 20 KW • Altura adecuada
#estricciones +écnicasFunciones
• Maleza o basra
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %(
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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$#inas %%
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Pro%ecto &e'nitivo (III)
#estricciones ErgonómicasManipulación
• Tablero electr<nico y sistemas nem$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$#inas %2
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!arte *
+positor- Rodrigez Rivas !lata, Jose A. J.
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Ingeniería de &etalle (I)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %*
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Ingeniería de &etalle (II)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %?
Salto Bruto
HB ??
Caudal Real
QR ??
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Ingeniería de &etalle (III)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %
Estimación del Caudal #eal
onde-• 7adal +/ectivo K• +:ciencia volm9trica n" Lasmimos n").
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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
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Ingeniería de &etalle ($)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas %
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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
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Ingeniería de &etalle ($)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2(
Estimación del alto ,ruto40 Perdidas en +ubería de Presión
50 Pérdidas en $.lvula de Compuerta
Por lo tanto el alto ,ruto ser.:
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Ingeniería de &etalle ($I)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2%
Espesor de +ubería de Presión
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Ingeniería de &etalle ($II)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 22
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Ingeniería de &etalle ($III)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2&
C.lculo de la Potencia de la +urbina
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Ingeniería de &etalle (I6)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2*
#evoluciones de la +urbina
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Ingeniería de &etalle (6)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2?
+ri.ngulos de $elocidad en la Entrada
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Ingeniería de &etalle (6I)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2
+ri.ngulos de $elocidad en la Entrada
(.
%.
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Ingeniería de &etalle (6III)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2H
+ri.ngulos de $elocidad en la Entrada
2.
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Ingeniería de &etalle (6I$)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas 2
+ri.ngulos de $elocidad en la alida
(.
%.
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Ingeniería de &etalle (6$)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &)
+ri.ngulos de $elocidad en la alida
2.
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Ingeniería de &etalle (6$I)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &(
C.lculo del &i.metro del In%ectori$metro del 78orro
i$metro de Tobera
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Ingeniería de &etalle (6$II)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &%
C.lculo del &i.metro del In%ector
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Ingeniería de &etalle (6$III)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &2
C.lculo del &i.metro del In%ector
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#esultados (I)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &&
/0
30
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#esultados (II)
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &*
40
50
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!arte ?
+positor- Garay Salazar,
Wilmer
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!arte
+positor- Macedo Mamani,
Andrea
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•
Se veri:c< #e para prodcir na potencia de %) 5W con na trbina!elton, esta no se encontraba en el rango de valores de altra ycadal, por ende se decidi< traba6ar con na micro turbina Pelton y ngenerador s0ncrono para poder prodcir dic8a potencia.
• Se de:ni< el cadal de dise4o de la micro trbina !elton a partir de las
especi:caciones t9cnicas recomendadas, el cal /e de , este cadal esel #e minimi"a el error entre las dimensiones te<ricas y reales.
• =a selecci<n de materiales se 8izo pensando en la redcci<n de peso,tama4o y costoP pero maimizando la resistencia. +l material obtenido,acero, es la me6or opci<n en este caso y entre las propiedades #e tieneel acero es la bena resistencia a medios corrosivos.
• +l resltado obtenido de la velocidad especi:ca de la trbina !elton /e
de 2).2* y esto concerda con los rangos de teor0a de la trbina !elton#e se encentran entre %)Q3sQH).
•
%%'()'%)(* !royectos de M$#inas &H
7onclsiones
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http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-una-central 49/50
•
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
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