TURBINA DE VAPOR: DESCRIPCION DE ELEMENTOS INTERNOS
Summary
TLDREl script detalla los componentes fundamentales de una turbina de vapor, destacando su robustez y madurez tecnológica. Se mencionan dos elementos clave: el rotor, que convierte la energía potencial del vapor en energía cinética y luego en energía mecánica, y la carcasa, que asegura el flujo correcto del vapor. Se discuten elementos adicionales como las tomas de tierra, detectores de desplazamiento axial, cojinetes con material antifrcción, y el sistema de lubricación. También se abordan las válvulas de regulación y de parada, así como los cierres laberínticos y su función en la prevención de fugas de vapor. Se describe el proceso de condensación y la utilidad del vapor de sellos y su extracción. Finalmente, se mencionan dispositivos como la válvula rompe vacío, el mirador y el sistema de pulverización de agua para mantener la integridad y eficiencia de la turbina de vapor.
Takeaways
- 🔧 Las turbinas de vapor son máquinas robustas y maduras, cuya tecnología es conocida y comprendida por técnicos especializados.
- 🛠️ Los dos elementos principales de una turbina de vapor son el rotor, que convierte la energía potencial del vapor en energía cinética y mecánica, y la carcasa, que contiene el vapor y asegura el correcto funcionamiento del rotor.
- ⚙️ Las tomas de tierra son esenciales para proteger al operador y deben estar conectadas a tierra para evitar riesgos.
- 📏 El detector axial mide los desplazamientos del rotor en dirección axial, evitando el contacto entre partes fijas y móviles que podrían dañarse.
- 🔬 Los cojinetes, también conocidos como aceras, son elementos que permiten el contacto entre las partes móviles y fijas, y suelen estar recubiertos con un material antifrcción llamado babbitt.
- 💧 El sistema de lubricación es crucial para prolongar la vida de los cojinetes, ya que reduce el desgaste y permite un funcionamiento fluido.
- 🚰 Los cierres laberínticos son una solución común en turbinas de vapor para evitar la fuga de vapor a través de las uniones del eje.
- 🚫 Las válvulas de regulación controlan la cantidad de vapor que entra a la turbina y pueden ser accionadas eléctricamente, neumáticamente o hidráulicamente, siendo la hidráulica la más común.
- 🛑 La válvula de parada es un dispositivo que cierra completamente el paso del vapor en caso de una emergencia o parada de la turbina.
- 💨 La extracción del vapor de sellos es un proceso que permite la recirculación del vapor y previene la entrada de aire atmosférico y la fuga del vapor de sellos.
- 📉 La válvula rompe vacío evita que el condensador colapse debido a una presión demasiado baja, manteniendo así la integridad del sistema.
- 🌀 El uso del motor giratorio o mirador mantiene la línea del eje y evita deformaciones durante el enfriamiento de la turbina.
Q & A
¿Cuáles son los dos elementos principales de una turbina de vapor?
-Los dos elementos principales de una turbina de vapor son el rotor y la carcasa.
¿Cuál es la función del rotor en una turbina de vapor?
-La función del rotor es convertir la energía potencial que contiene el vapor en energía cinética en las toberas y luego en energía mecánica rotativa.
¿Para qué sirve la carcasa en una turbina de vapor?
-La carcasa tiene como finalidad darle forma y dirección a la actividad del vapor, asegurando que no se desvíe hacia lugares donde no genere energía.
¿Qué son las tomas de tierra y por qué son necesarias en una turbina de vapor?
-Las tomas de tierra son conexiones que deben tener todas las carcasas de equipos eléctricos para proteger al operador y evitar riesgos.
¿Qué es un detector axial y cuál es su función en una turbina de vapor?
-Un detector axial es un elemento que mide los desplazamientos del rotor en la dirección axial, lo que ayuda a prevenir que partes fijas y móviles se toquen y se dañen.
¿Qué son los cojinetes y qué papel juegan en una turbina de vapor?
-Los cojinetes, también llamados aceras, son elementos sobre los que gira el rotor y que establecen contacto entre las partes móviles y las partes fijas, permitiendo así el funcionamiento adecuado de la turbina.
¿Qué material se utiliza en los cojinetes para reducir el fricción?
-Los cojinetes utilizan un material antifricción conocido como babbitt para reducir el contacto metal-metal y prolongar su vida útil.
¿Cómo se proporciona el aceite de lubricación en una turbina de vapor?
-El aceite de lubricación se proporciona a través de un sistema de lubricación que consta de un depósito, bombas, filtros y intercambiadores de crémer.
¿Qué es una válvula de regulación y cómo se puede controlar?
-Una válvula de regulación es una válvula que permite el ingreso de vapor a la turbina y puede ser controlada por un motor eléctrico, neumático o hidráulico, siendo el hidráulico la opción más común.
¿Cuál es la función de una válvula de parada en una turbina de vapor?
-La función de una válvula de parada es abrir o cerrar el paso del vapor sin regularlo, y es especialmente útil para detener completamente la entrada de vapor en caso de una parada o anomalía en la turbina.
¿Qué son los cierres laberínticos y cómo funcionan?
-Los cierres laberínticos son una solución para evitar el paso de fluidos, como el vapor, a través de una carcasa. Consisten en una serie de sub-laberintos que pierden presión paulatinamente, evitando así que el vapor escape o se filtre hacia el exterior.
¿Para qué se utiliza el agua de pulverización o sistema de pulverización de agua en una turbina de vapor?
-El agua de pulverización se utiliza cuando la turbina no tiene un flujo de vapor suficiente y se calienta. Este proceso enfríe la turbina absorbiendo el exceso de calor y evita que los componentes se dilatent y se dañen.
Outlines
🔧 Componentes principales de la turbina de vapor
El primer párrafo aborda los elementos fundamentales de una turbina de vapor, destacando el rotor y la carcasa como los dos componentes principales. El rotor es responsable de convertir la energía potencial del vapor en energía cinética y luego en energía mecánica rotativa. La carcasa, por otro lado, asegura que el vapor no se desvíe de su trayectoria y que los componentes puedan funcionar correctamente. Se mencionan también elementos adicionales como las tomas de tierra, el detector de desplazamientos del rotor, los cojinetes (también conocidos como aceras), y el sistema de lubricación, que incluye un depósito, bombas, filtros y intercambiadores de crémer. Además, se habla de la importancia del material antifriction (babbitt) en los cojinetes y del diseño de la turbina, que puede ser de flujo simple con entrada y salida en extremos opuestos.
🚨 Seguridad y regulación en la turbina de vapor
El segundo párrafo se enfoca en la seguridad y regulación de la turbina de vapor. Se describen las válvulas de regulación y de parada, que controlan el flujo de vapor y evitan la entrada no deseada de vapor o su escape durante una parada inesperada. Se destaca la necesidad de una válvula de parada para bloquear completamente la entrada de vapor en caso de emergencia. También se mencionan los cierres laberínticos, que previenen el escape de vapor a través de las uniones del eje. Se discuten los sellos de vapor y su función en la condensación, así como la extracción del vapor de sellos que ayuda a evitar la entrada de aire atmosférico y permite el aprovechamiento del agua y el vapor. Finalmente, se aborda la importancia de la válvula rompe vacío para proteger el condensador de colapsos debido a una presión demasiado baja y se introduce el mirador, un elemento que permite el movimiento lento del eje cuando la turbina está parada, evitando deformaciones.
🌡️ Mantenimiento y enfriamiento de la turbina de vapor
El tercer párrafo trata sobre el mantenimiento y enfriamiento de la turbina de vapor. Se explica que cuando la turbina no tiene suficiente flujo de vapor, como cuando está en modo de visualización, el aire o el vapor dentro puede comenzar a calentarse y dilatarse, lo que podría causar roces entre los elementos móviles y la carcasa. Para evitar esto, se utiliza agua de pulverización o spray para enfriar los componentes y absorber el exceso de calor. Se destaca que este enfoque es especialmente importante para turbinas grandes, donde la deformación del rotor podría ser significativa si no se controla adecuadamente. Además, se menciona el uso de motores eléctricos, neumáticos o hidráulicos para mantener el rotor en movimiento lento durante el enfriamiento, lo que ayuda a mantener la linearidad y evitar vibraciones al reiniciar la turbina.
Mindmap
Keywords
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💡válvulas de regulación
💡válvula de parada
💡cierres laberínticos
💡válvula rompe vacío
Highlights
Las turbinas de vapor son máquinas nobles y robustas que utilizan tecnología madura y bien conocida en el entorno de vapor.
Los elementos que componen una turbina de vapor no deben ser un secreto para un técnico y se pueden entender y dominar perfectamente.
Los dos elementos principales de una turbina de vapor son el rotor, que convierte la energía potencial del vapor en energía cinética y mecánica, y la carcasa.
Las tomas de tierra en la carcasa de un equipo eléctrico son fundamentales para proteger al operador.
El detector axial mide los desplazamientos del rotor para evitar que partes fijas y móviles se toquen y se dañen.
Los cojinetes, también llamados aceras, son elementos cruciales que ponen en contacto las partes móviles y fijas de la turbina.
Los cojinetes de fricción en turbinas de vapor suelen estar recubiertos de un material antifricción llamado babbitt.
El sistema de lubricación es esencial para prolongar la vida de los cojinetes, formando una capa de lubricación con aceite.
Los cojinetes tienen una función adicional de 20 o regulación para evitar gases dentro del continente y entrada accidental de vapor.
La turbina introduce vapor por un extremo y este sale por el otro, pudiendo ser de salida axial o radial.
Hay dos válvulas en la entrada de la turbina: una de regulación controlable eléctricamente, neumáticamente o hidráulicamente, y una de parada que cierra completamente el paso del vapor.
Las válvulas de parada con cierre rápido bloquean la entrada de vapor inmediatamente en caso de anomalías o trip del generador.
Los cierres laberínticos evitan el paso del fluido entre la carcasa y el eje del rotor.
El vapor de sellos se utiliza para mantener la presión adecuada en los sellos y evitar que el aire atmosférico entre o el vapor de sellos salga.
La extracción del vapor de sellos a la salida permite crear una depresión y aprovechar el agua y vapor contenido.
La turbina de condensación se encuentra a una presión inferior a la atmosférica, y se utiliza una válvula rompe vacío para evitar el colapso del condensador.
El mirador es un elemento que permite que la turbina gire a unas revoluciones lentas cuando está parada, evitando el curvado del eje.
El motor del mirador puede ser eléctrico, neumático o hidráulico y ayuda a mantener la linealidad del eje de inercia.
Cuando la turbina no tiene flujo de vapor suficiente, se utiliza agua de pulverización o spray para enfriar y evitar dilatación y roces en los árabes.
Transcripts
las turbinas de vapor son máquinas
nobles son máquinas robustas son
máquinas muy maduras conocemos
perfectamente qué tecnología y dentro
para el técnico todos los elementos que
contiene una turbina de vapor no deben
ser ningún secreto y puede entender y
dominar perfectamente todos estos
elementos que forman parte del entorno
de vapor en este vídeo vamos a repasar
cuáles son esos principales elementos
los dos elementos principales de una
turbina de vapor son en primer lugar el
rotor
y en segundo lugar la carcasa el rotor
la finalidad es convertir la energía
potencial que contiene el vapor en
primero en la energía cinética la
producción a las toberas y después en
energía mecánica rotativa en realidad
esa es la función del rotor y la carcasa
su finalidad es darle esta actividad es
decir que el vapor no vaya por sitios
donde no va a generar
pero para qué carcasa y rotor puedan
hacer su papel correctamente nos hace
falta todos los elementos tenemos en
primer lugar las tomas de tierra que
debe tener toda la carcasa todo equipo
eléctrico para proteger al operador
necesita
tener sus carcasas sus elementos
accesibles conectados a tierra potencia
acero
tenemos un detector es el que vemos en
estos momentos ese detector tiene que
medir las desplazamientos del rotor en
la dirección axial de manera que si el
rotor se desplazará avanzará o
retrocediera podría haber riesgo de que
partes fijas y partes móviles se tocaran
y por tanto pudieran dañarse
necesitamos un elemento que son los
cojinetes también llamados aceras estos
cojinetes son los cojinetes sobre los
que gira
el roto son los elementos que de alguna
manera ponen en contacto las partes
móviles con las partes fijas este
normalmente en turbinas de vapor sobre
todo a partir de cierto tamaño son
cojinetes de fricción son cojinetes
planos recubiertos de una capa de un
material anti fricción también llamado
material babbitt pues
necesitan este material anti fricción
admite cierto contacto metal metal pero
para prolongar su vida pues necesita un
aceite de lubricación necesita formar
una capa de lubricación y esto lo vamos
a proporcionar con el sistema de
lubricación que a su vez tose estará
compuesto por una serie de elementos el
depósito las bombas filtros
intercambiadores de crémer
los cojinetes normalmente tienen un 20 o
este 20 o lo que tiene que hacer es que
los posibles gases que se puedan formar
dentro del continente o si en un momento
determinado hubiera una entrada
accidental de vapor pues tiene que haber
un elemento que permita aliviar esa
sobrepresión mantener esa presión debida
a gases en el parte
una turbina introduce vapor por uno de
sus extremos sale por el otro de los
extremos en el caso de la turbina que
estamos aquí viendo representada se
trata de una turbina con salida axial la
salida puede ser axial también puede ser
radial hacia abajo hacia arriba en este
caso vemos la representación una turbina
que tiene salida axial el vapor entrará
en el caso de la turbina representada
que es una turbina de
el flujo simple entra por uno de sus
extremos sale por otro de sus extremos
en la entrada tendremos que tener dos
válvulas habitualmente una primera
válvula que es una válvula de regulación
esta válvula de regulación tiene que
permitir que entre más o menos vapor era
la turbina la válvula de regulación
puede como toda válvula de regulación
puede controlarse de tres maneras bien
por
con un motor eléctrico bien con un motor
neumático bien con un motor hidráulico
cuando se trata de un accionamiento
hidráulico por requiere de un aceite de
control por ser esta la opción más
habitual puesto que las presiones
implicadas en la turbina limitan el uso
de dispositivos neumáticos y la
velocidad de regulación limita el uso de
motores eléctricos es mucho más habitual
tener regulación con un aceite de
control el problema que tienen las
válvulas de regulación es que no cierran
completamente y para que para evitar que
ante una parada o ante un momento en el
que no necesitamos introducir vapor a la
turbina
no entre nada y cierre de una forma
completamente hermética disponemos de
una válvula
de parada una válvula de cierre solo es
una válvula que no regula sino que
únicamente tiene como función abrir o
cerrar el paso del vapor son válvulas
que normalmente tienen una función
adicional y es el cierre rápido con la
ayuda de un muelle pueden bloquear
completamente la entrada de vapor de una
manera inmediata eso se da es necesario
usar esta función pues en algunos casos
fundamentalmente cuando el generador
dispara o cuando el generador tiene un
trip cuando el generador presenta pues
una anomalía y obliga a la turbina a
detener su funcionamiento
tenemos para evitar que el vapor salga
disponemos de unos elementos que son los
elementos que acaban de salir son estos
y que son los cierres laberínticos
siempre que tengamos un dispositivo que
sea una carcasa y en su interior hay aún
un eje y ese eje atraviese la carcasa
vamos a encontrarnos que el fluido va a
intentar salir por el hueco en la
pequeña holgura que pueda quedar entre
elegir la carcasa segura necesaria
próximo al eje no girar y a
para evitar el paso tenemos diferentes
soluciones empaquetaduras cierres
mecánicos o como en este caso la
solución más habitual en turbinas de
vapor suelen ser los cierres
laberínticos que es lo que hemos
representado en esta figura crea los
laberínticos en un extremo y en el otro
del roto tienen una serie de sub
laberinto de vapor y en ese laberinto lo
que tiene que hacer es ir perdiendo
presión paulatinamente estos cierras
laberínticos disponen a su vez de
diferentes elementos de diferentes
elementos adicionales como son el sello
el vapor de sellos o como es la
extracción del vapor de sellos para el
proceso de condensación este vapor de
sellos es el que hemos representado
normalmente es una entrada de vapor a
una presión determinada con una válvula
de regulación esta válvula de regulación
ajusta la presión que se necesita en
cada uno de los de estos dos sellos
idénticos situados en la salida
hace que pueda que este vapor pues
cumpla su función correctamente el vapor
de sellos como decimos el otro elemento
que tiene es la extracción del vapor de
sellos a la salida lo que va a hacer es
aspirar este vapor que se lleva a
provocar una depresión y va a evitar por
un lado que pueda entrar
aire atmosférico y por otro lado lo que
evita es que el vapor de sellos pueda
salir al exterior y podamos aprovechar
tanto el agua como el vapor que contiene
este vapor exterior
en la salida de la turbina termina que
vemos representada es una turbina de
condensación ocurre que la salida de la
turbina
pues normalmente es una presión inferior
a la atmosférica pero cuanto de inferior
a la atmosférica posee es capaz de
resistir hasta un valor determinado
bajando de ese valor pudiera ser que el
condensador no esté preparado para bajar
para resistir una presión y pudiera
colapsar para evitarlo lo que se dispone
es una válvula rompe vacío que si la
presión baja de un parámetro determinado
se evita que el condensador se destruya
y bueno por colapso
provocado por la presión atmosférica que
haría que si la presión es demasiado
baja pues
afectada y por arañar con ella
tenemos además un elemento adicional que
es el mirador el mirador es un elemento
que se usa cuando la turbina se ha
detenido cuando la turbina está parada
no está en funcionamiento y permite que
la turbina tenga un giro a unas
revoluciones lentas normalmente entre 5
y 15 revoluciones por minuto lo que
evita es que el eje se curve hay que
recordar que cuando la turbina se para
en caliente la turbina tiene tendencia a
curvarse hacia arriba en llamado efecto
banana pues en él tiende a curvarse
hacia arriba porque el aire caliente
está menos denso tiende a situarse en la
parte alta de la turbina el aire frío
tiende a situarse en la parte baja y
calienta de modo diferencial el eje esa
pequeña curvatura que le aparecerá a los
rotores especialmente si son de gran
tamaño pues se evita haciendo que
durante el tiempo de enfriamiento
el rotor gire a una velocidad lenta
cuando la turbina por otro lado ha
estado parada muchos días por ejemplo
porque ha estado sometido a una revisión
el eje tiende a curvarse en dirección
contraria hacia abajo
para evitar posibles vibraciones que
pudieran surgir cuando la turbina se
pusiera en marcha por desequilibrio por
no coincidir el eje de rotación el eje
de inercia lo que se hace es se mantiene
girando con la ayuda de este motor puede
ser un motor eléctrico pues el motor
neumático puede ser un motor hidráulico
se mantiene girando a unas revoluciones
lentas de manera que recupere la
linealidad recupere el eje de inercia
vuelvo a coincidir con el eje de
rotación
tenemos por último
cuando la turbina no tiene un flujo de
vapor suficiente por ejemplo cuando está
girando al modo mirador que ocurre es
que el aire o el fluido que hay adentro
aire vapor se empieza a abatirse y
empieza a calentarse ese calentamiento
lo que puede producir es una dilatación
adicional en los árabes y los árabes
pudieran rozar con la carcasa para
evitarlo
se rocía la salida con agua
este agua líquida aceptará el calor ese
calor en exceso que está surgiendo
porque la turbina está girando y enfriar
la turbina hasta límites pues que son
aceptables para el funcionamiento normal
llamamos a este agua de pulverización de
spray o sistema de pulverización de agua
para riego agua de mar
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