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7/23/2019 proyecto de maquinas
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Diseo d
central elctrica una turbina
Proyectos de mquin
MC 546 A
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA MECNICA
INTEGRANTES: Legua Cceres, Ale!s
I"a#a$u% G&!c&c'ea, Cesar
(&r)a C&r#el!&, Ala#
S&sa Ull&$ue, Cr!s*!a#
Cas*!ll& (as!l!&, +ac
Mu#-aca Malca, Ale
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INTRODUCCI.N
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!"#$D%CC&!
'a ener()a es *uente de toda
acti+idad ,umana.
Actualmente las ener()as limpias-
+as teniendo mayor importancia.
l a(otamiento del petr/leo en un
*uturo- obli(a a las sociedades a
buscar otras *uentes de ener()a.
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!"#$D%CC&!'a demanda ener(tica de la poblaci/n +a en aumento
necesidad de usar tecnolo()as ambientalmente ms e0cien
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O(+ETIVOS
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1. Disear las tuber)as que transportar)a el
2. 3eleccionar los respecti+os rodamientos
. Disear la estructura de la turbina.
4. Disear la represa incluyendo sus compo
auiliares para su respecti+o *uncionami
$7"8$3
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ALCANCES
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A'CA!C3
1. Cubrir una demanda de 69:;.
2. 'a turbina debe cubrir con tod
requerimientos- basados en los clculos
partes a disear.
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+USTIFICACI.N
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ste proyecto busca brindar una nue+a alternati+(eneraci/n de ener()a limpia.
nno+ar- implementar y disear una microcentra
,idrulica con 0nes educati+os y aplicati+os.
7%3"
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CALCULOS DE DISE
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3.2 Requisitos del sistema
Datos de entrada
Observaciones
3eleccionamos una altura promedio en Per> de59m
Calculamos la +elocidad especi0ca en la turbinapelt/n
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Para ,allar las re+oluciones por minuto nos (uiaremos delsi(uiente (ra0co
$bser+amos Aproimadament@ 590y un c,orro !s@6
Conclusiones de clculos pP @ 1.612
! @ 59 R2M
!s @ 6
? @ 59 0
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Asumiremos pre+iamente e0ciencia de la turbina pelton 199B
8eremos en la si(uiente tabla la e0ciencia recomendadade la turbinaPara !s @ 6 y @ 122.4 ls aproimadamente!t@65B recalculamos el caudal
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Calculare0&s el -!0e*r& -el c'&rr& 3 4el&c!-a- -el c'&rr&
Aplicaremos la *ormula para la +elocidad del c,orro E
'ue(o aplicamos la si(uiente *ormulaE
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LCULO DEL DIMETRO DEL RODET
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67879 Calcul& -el -!0e*r& -el r&-e*e "el*
'os l)mites de la raF/n
n los etremos el *uncionamiento es de*ectuoso- en 19 el a(uatiene un camino lar(o que recorrer antes de entrar en contacto conlas caFoletas.
l se(undo 16 la eperiencia demuestra que aumentan las perdidaen la caFoleta los meGores rendimientos se recomiendan entre a 1+eces el del c,orro. ?ay una *orma aproimada la cual esE
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Calcul& -e "ar0e*r&s -el r&-e*e "el*
D!0e*r& E*er!&r De*er;
D!0e*r& I#*er!&r D!#*;
Or!e#*ac!
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CALCULO = DISE/O DE LAS CUC
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Calcul& -e lg!*u- -e arc& e#*re cuc'aras 3 #u0er&-e cuc'arasPara el clculo lon(itud de arco tomaremos te/ricamente la0(ura si(uienteEDe la >gura *e#e0&s:
Arc& A(?:
Lg!*u- -e seg0e#*&
Arc& -e ((?
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Lg!*u- -e arc& A(
Por lo tanto
Nu0er& -e cuc'aras ser:
Recalcula#-& S
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3.2.2 DIMENSIONES DE LAS CUC1ARAS
A#c'& -el ala@e
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
3iendo dE Dimetro del c,orro
2r&u#-!-a- -el ala@e
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
3iendo dE Dimetro del c,orro
Larg& -el ala@e
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
A#c'& e# el -es*ala0!e#*&
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
2u#*& -e cruce -e las *ra3ec*&r!as -ee*er!&res -e -&s ala@es c*!gu&s
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
Donde Dp es dimetro del rodete
Me-!-as e# el "la#& ala@e
3e calcula con la si(uiente ecuaci/nE
H1@ 16I - H2@ 1
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DISE/O DE LAS CUC1ARAS
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DISE/O DEL IN=ECTOR DE LA TUR(IN
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.2. DISE/O DEL IN=ECTOR DE LA TUR(INA 2ELTON
3abemos que el dimetro del c,orro es i(ualE
3e realiFaran los clculos para un dimetro mimo de c,orro deJ9mm debido a la tobera.
Clcul&s -e l&s "ar0e*r&s -el !#3ec*&r
FuerBa #ecesar!a "ara 0&4er la agu
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ES2ECIFICACIONES DEL RODETE 2ELTON
l rodete pelton ser *undido- el material es K L5 Cr !i1 4
acero inoidable C$# 1N4O el ms empleado ,oy en d)a en
rodetes pelton- la combinaci/n de cromo y n)quel acero
*undido- de (ran pureFa de aleaci/n- se caracteriFa pobre
todo por su (ran resistencia a la corrosi/n.
Clcul&s e# el r&-e*e
EsuerB& *a#ge#c!al
EsuerB& Ra-!al
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Clcul& 3 -!se& -el e
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6787 Clcul& 3 -!se& -el e)e
La uerBa resul*a#*e $ue-a -e*er0!#a-a "&r la s!gu!e#*eecuac!
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2r&"!e-a-es 0ec#!cas -el acer& !#&!-a@le AISI 68
3y @ l)mite de Ruencia 529MPa
3ut @ limite ultimo de tracci/n @ 69MPa
3*S @ l)mite de *ati(a @ 49MPa
Usa#-& el "r&ce-!0!e#*& -e selecc!
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.2.5 DISE/O DEL CANAL C1AVETERO
Falla "&r c&r*e Falla "&r a"las*a0!e#*&
Para determinar el *actor de se(uridad a la *ati(a al es*uerFo cortante de la c,a+eta- primero se calcu8on Mises equi+alentes para cada uno de los componentes.
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Procedemos a determinar el *actor de se(uridad a la *ati(a en lac,a+eta.
l *actor de se(uridad est dentro de los l)mites permisi+os. n la normal aneada a
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DIMENSIONES DEL RODETE 2ELTONDimetro de c,orro
Dimetro pelton
Dimetro eterno
Dimetro interno
$rientaci/n de cuc,aras
$rientaci/n de cuc,aras alcentroPaso entre cuc,aras
Dimetro del eGe
DIMENSIONES DEL RODETE 2ELTONDimetro de c,orro
Dimetro pelton
Dimetro eterno
Dimetro interno
$rientaci/n de cuc,aras
$rientaci/n de cuc,aras alcentroPaso entre cuc,aras
Dimetro del eGe
DIMENSIONES DE LA CU
2.9cm
H9 15IH8 16I
DIMENSIONES DE LA CU
2.9cm
H9 15IH8 16I
DIMENSIONES DEL IN=ECTORDIMENSIONES DEL IN=ECTOR
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