Pérdidas en turbinas de vapor. La turbina de vapor no es un motor térmico perfecto. Las pérdidas de energía tienden a disminuir la eficiencia y la producción de trabajo de una turbina. Ingenieria termal
Pérdidas en turbinas de vapor
La turbina de vapor no es un motor térmico perfecto. Las pérdidas de energía tienden a disminuir la eficiencia y la producción de trabajo de una turbina. Esta ineficiencia puede atribuirse a las siguientes causas.
- Pérdida de velocidad residual. La velocidad del vapor que sale de la turbina debe tener cierto valor absoluto (v ex ). La pérdida de energía debido a la velocidad de salida absoluta de vapor de agua es proporcional a (v ex 2 /2). Este tipo de pérdida puede reducirse utilizando una turbina de etapas múltiples.
- Presencia de fricción . En sistemas termodinámicos reales o en motores de calor real, una parte de la ineficiencia general del ciclo se debe a las pérdidas por fricción de los componentes individuales (por ejemplo, boquillas o álabes de turbina)
- Fugas de vapor. El rotor de la turbina y la carcasa no pueden aislarse perfectamente. Cierta cantidad de vapor se escapa de la cámara sin hacer un trabajo útil.
- Pérdida por fricción mecánica en rodamientos. Cada rotor de turbina está montado sobre dos cojinetes, es decir, hay cojinetes dobles entre cada módulo de turbina.
- Pérdidas de presión en válvulas reguladoras y líneas de vapor. Existen las válvulas principales de aislamiento de la línea de vapor (MSIV), las válvulas de cierre del acelerador y las válvulas de control entre los generadores de vapor y la turbina principal. Al igual que la fricción de la tubería, las pérdidas menores son aproximadamente proporcionales al cuadrado del caudal . El caudal en las principales líneas de vapor suele ser muy alto. Aunque el estrangulamiento es un proceso isentálpico, la caída de entalpía disponible para trabajar en la turbina se reduce, porque esto provoca un aumento en la calidad del vapor del vapor de salida.
- Pérdidas debido a la baja calidad del vapor . El vapor agotado está a una presión muy inferior a la atmosférica y el vapor está en un estado parcialmente condensado, típicamente de una calidad cercana al 90%. Un mayor contenido de gotitas de agua puede causar el impacto rápido y la erosión de las cuchillas que ocurre cuando se chorrea agua condensada sobre las cuchillas.
- Pérdida de radiación. La turbina de vapor puede funcionar en estado estable con condiciones de entrada de 6 MPa, t = 275.6 °. Como es una máquina grande y pesada, debe estar aislada térmicamente para evitar cualquier pérdida de calor en los alrededores.
