{"id":40422,"date":"2019-09-19T19:10:12","date_gmt":"2019-09-19T18:10:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-como-funciona-una-turbina-de-vapor-definicion\/"},"modified":"2020-01-08T16:52:30","modified_gmt":"2020-01-08T15:52:30","slug":"que-es-como-funciona-una-turbina-de-vapor-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-como-funciona-una-turbina-de-vapor-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es? \u00bfC\u00f3mo funciona una turbina de vapor? – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
\n
\u00bfC\u00f3mo funciona una turbina de vapor?\u00a0La mayor\u00eda de las plantas de energ\u00eda nuclear opera un generador de turbina de eje \u00fanico que consta de una turbina HP de etapas m\u00faltiples y tres turbinas LP de etapas m\u00faltiples paralelas.\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\n
\n

\u00bfC\u00f3mo funciona una turbina de vapor?<\/span><\/h2>\n

La\u00a0<\/span>energ\u00eda t\u00e9rmica<\/span><\/strong><\/a>\u00a0contenida en el\u00a0<\/span>vapor<\/span><\/strong><\/a>\u00a0se convierte en energ\u00eda mec\u00e1nica por\u00a0<\/span>expansi\u00f3n a trav\u00e9s de la turbina<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0La expansi\u00f3n se lleva a cabo a trav\u00e9s de una serie de cuchillas fijas (boquillas) que orientan el flujo de vapor hacia\u00a0<\/span>chorros de alta velocidad<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Estos chorros contienen energ\u00eda cin\u00e9tica significativa, que se convierte en rotaci\u00f3n del eje por las palas del rotor en forma de cubo, a medida que el\u00a0<\/span>chorro de vapor cambia de direcci\u00f3n\u00a0<\/span><\/strong>\u00a0(ver:\u00a0<\/span>Ley de conversaci\u00f3n del momento<\/span><\/a>\u00a0).\u00a0El chorro de vapor, al moverse sobre la superficie curva de la pala, ejerce una presi\u00f3n sobre la pala debido a su fuerza centr\u00edfuga.\u00a0Cada fila de boquillas fijas y cuchillas m\u00f3viles se llama\u00a0<\/span>etapa<\/span><\/strong>.\u00a0Las palas giran sobre el rotor de la turbina y las palas fijas est\u00e1n dispuestas conc\u00e9ntricamente dentro de la carcasa circular de la turbina.<\/span><\/p>\n

En todas las turbinas, la\u00a0<\/span>velocidad de<\/span><\/strong>\u00a0rotaci\u00f3n de la\u00a0pala<\/strong>\u00a0es\u00a0<\/span>proporcional<\/span><\/strong>\u00a0a la\u00a0<\/span>velocidad<\/span><\/strong>\u00a0del\u00a0vapor que<\/strong>\u00a0pasa sobre la pala.\u00a0Si el vapor se expande solo en una sola etapa desde la presi\u00f3n de la caldera hasta la presi\u00f3n de escape, su velocidad debe ser extremadamente alta.\u00a0Pero la turbina principal t\u00edpica en las plantas de energ\u00eda nuclear, en la que el vapor se expande desde presiones de aproximadamente\u00a0<\/span>6 MPa<\/span><\/strong>\u00a0a presiones de aproximadamente\u00a0<\/span>0.008 MPa<\/span><\/strong>\u00a0, opera a velocidades de aproximadamente 3,000 RPM para sistemas de 50 Hz para generador de 2 polos (o 1500 RPM para generador de 4 polos) y 1800 RPM para sistemas de 60 Hz para generador de 4 polos (o 3600 RPM para generador de 2 polos).\u00a0Un anillo de una sola cuchilla requerir\u00eda cuchillas muy grandes y aproximadamente 30 000 RPM, lo cual es demasiado alto para fines pr\u00e1cticos.<\/span><\/p>\n

Por lo tanto, la mayor\u00eda de\u00a0<\/span>las centrales nucleares<\/span><\/strong>\u00a0opera un\u00a0<\/span>generador de turbina de<\/span><\/strong>\u00a0un\u00a0solo eje<\/strong>\u00a0que consta de una\u00a0<\/span>turbina HP de m\u00faltiples etapas<\/span><\/strong>\u00a0y\u00a0<\/span>tres turbinas LP paralelas de m\u00faltiples etapas<\/span><\/strong>\u00a0, un generador principal y un excitador. \u00a0<\/span>La turbina HP<\/span><\/strong>\u00a0suele ser\u00a0<\/span>una\u00a0<\/span><\/strong>turbina de reacci\u00f3n de\u00a0<\/span><\/strong>doble flujo<\/strong>\u00a0con aproximadamente 10 etapas con \u00e1labes envueltos y produce aproximadamente 30-40% de la potencia bruta de salida de la unidad de la central el\u00e9ctrica.\u00a0<\/span>Las turbinas LP<\/span><\/strong>\u00a0suelen ser\u00a0<\/span>turbinas de reacci\u00f3n de doble flujo.<\/span><\/strong>con aproximadamente 5-8 etapas (con cuchillas cubiertas y con cuchillas independientes de las \u00faltimas 3 etapas).\u00a0Las turbinas de LP producen aproximadamente el 60-70% de la producci\u00f3n de potencia bruta de la unidad de la central el\u00e9ctrica.\u00a0Cada rotor de turbina est\u00e1 montado sobre dos cojinetes, es decir, hay cojinetes dobles entre cada m\u00f3dulo de turbina.<\/span><\/p>\n

En estas turbinas, la etapa de alta presi\u00f3n recibe\u00a0<\/span>vapor<\/span><\/a>\u00a0(este vapor es vapor casi saturado –\u00a0<\/span>x = 0.995<\/span><\/a>\u00a0– punto C en la figura;\u00a0<\/span>6 MPa<\/span><\/strong>\u00a0; 275.6 \u00b0 C) desde un generador de vapor y lo expulsa al separador-recalentador de humedad (punto D )\u00a0El vapor debe recalentarse para evitar da\u00f1os que puedan ocasionar a las aspas de la turbina de vapor el vapor de\u00a0<\/span>baja calidad<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0El recalentador calienta el vapor (punto D) y luego el vapor se dirige a la etapa de baja presi\u00f3n de la turbina de vapor, donde se expande (punto E a F).\u00a0El vapor agotado luego se condensa en el condensador y est\u00e1 a una presi\u00f3n muy por debajo de la atmosf\u00e9rica (presi\u00f3n absoluta de\u00a0<\/span>0.008 MPa<\/span><\/strong>\u00a0), y est\u00e1 en un estado parcialmente condensado (punto F), t\u00edpicamente de una calidad cercana al 90%.<\/span><\/p>\n

\"Turbina<\/a>
Esquema de una turbina de vapor de un PWR t\u00edpico de 3000MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n
\n
\n