CFE Turbina de vapor

Summary

El video describe el funcionamiento de una turbina de vapor en una central termoeléctrica, explicando cómo el vapor generado en la caldera se convierte en trabajo mecánico y luego en energía eléctrica. Se detallan los componentes clave, como la carcasa, el rotor, las paletas y los álabes, así como el proceso de recalentamiento del vapor y las distintas etapas de alta, intermedia y baja presión. También se mencionan los mecanismos de control y seguridad, incluyendo válvulas de admisión y de emergencia, además del condensador que transforma el vapor en agua.

Takeaways

• 🚂 La turbina de vapor convierte la energía del vapor en trabajo mecánico para generar electricidad en una central termoeléctrica.
• 💨 El vapor se expande a través de una tobera y dirige un chorro de alta velocidad hacia las paletas montadas en una rueda, produciendo movimiento.
• 🛠️ El rotor es la parte móvil de la turbina que contiene las ruedas con paletas, mientras que las toberas fijas están montadas en la carcasa, que minimiza la pérdida de vapor.
• 🔧 La carcasa sostiene los álabes estacionarios, que guían el flujo de vapor hacia las paletas rotatorias para maximizar la eficiencia del proceso.
• 🔥 El vapor pierde potencia al atravesar las diferentes hileras de álabes, lo que reduce su presión y temperatura en el escape en comparación con la inyección.
• 🌀 Las turbinas se agrupan en componentes de alta, media y baja presión para aprovechar al máximo la energía contenida en el vapor.
• ⚙️ En las centrales termoeléctricas, las turbinas están agrupadas en tándem, trabajando en conjunto en la misma flecha para maximizar la eficiencia.
• 🌡️ El recalentamiento en frío regresa el vapor a la caldera para restaurar su temperatura antes de que pase por la turbina de presión intermedia.
• 🔄 Las fuerzas de empuje generadas por el vapor en las turbinas de alta y media presión son opuestas, pero no iguales, lo que requiere un cuidadoso control del diseño.
• 💧 El vapor de baja presión se descarga en un condensador, donde se transforma nuevamente en agua para completar el ciclo.

Q & A

¿Qué es una turbina de vapor y cuál es su función en una central termoeléctrica?

La turbina de vapor es una máquina que convierte la energía del vapor proveniente de la caldera en trabajo mecánico, que se utiliza para mover un generador eléctrico y transformar el trabajo en energía eléctrica en una central termoeléctrica.

¿Cómo se logra que la energía del vapor se convierta en trabajo mecánico dentro de la turbina?

El vapor es alimentado a la turbina a través de una tobera donde se expande y se convierte en un chorro de vapor a gran velocidad. Este chorro actúa sobre las paletas montadas en una rueda, impulsándola y produciendo el movimiento del rotor.

¿Cuál es la función de la carcasa de la turbina?

La carcasa es una cubierta envolvente que actúa como barrera de presión, minimiza la pérdida de vapor y dirige el flujo de energía de manera eficiente. También soporta los anillos de álabes estacionarios que guían el flujo de vapor contra los álabes rotatorios.

¿Qué sucede con la presión y temperatura del vapor al pasar por la turbina?

Conforme el vapor choca con las hileras de álabes, su presión y temperatura disminuyen en comparación con las condiciones en las que fue inyectado. Esto permite aprovechar al máximo la energía contenida en el vapor.

¿Cómo se agrupan las turbinas según la presión del vapor?

Las turbinas se agrupan por componentes de alta presión, presión intermedia y baja presión. Estas turbinas suelen trabajar en conjunto sobre el mismo eje para aprovechar eficientemente la presión del vapor.

¿Qué es el recalentado en frío y cuál es su función?

El recalentado en frío es una etapa en la que el vapor es devuelto a la caldera para ser recalentado a su temperatura original antes de ser enviado al componente de presión intermedia. Esto ayuda a mejorar la eficiencia del sistema.

¿Qué fuerza se genera al expandirse el vapor en la turbina de alta presión y presión intermedia?

Cuando el vapor se expande y empuja los álabes, se genera un empuje en el rotor. En el caso de la turbina de alta presión y presión intermedia, se generan empujes en direcciones opuestas, aunque no siempre son iguales.

¿Qué función tienen las válvulas interceptoras de admisión?

Las válvulas interceptoras de admisión se activan en caso de que la turbina exceda su velocidad, cortando el suministro de vapor recalentado al componente de presión intermedia y a la turbina de baja presión para evitar daños.

¿Cómo se descarga el vapor de la turbina de baja presión?

El vapor de la turbina de baja presión se descarga en un condensador, donde se transforma nuevamente en agua. Este proceso permite aprovechar la energía restante del vapor.

¿Cuál es la función del cilindro interior en las turbinas de alta y baja presión?

El cilindro interior sostiene los anillos porta-álabes estacionarios y las guías de flujo, asegurando el alineamiento adecuado y resistiendo los efectos térmicos del vapor, permitiendo un funcionamiento eficiente de la turbina.