Diferencias entre turbinas de accin y reaccin.

La clasificacin de las turbinas de vapor puede hacerse segn la forma de aprovechamiento de la energa contenida en el flujo de vapor (reaccin o accin).

Turbinas de reaccin.

En la turbina de reaccin la energa mecnica se obtiene de la aceleracin del vapor en expansin. Las turbinas de este tipo cuentan con dos grupos de palas, unas mviles y las otras fijas. Las palas fijas estn colocadas de forma que cada par acta como una boquilla a travs de la cual pasa el vapor mientras se expande, llegando a las palas de las turbinas de reaccin, que se montan en un tambor que acta como eje de la turbina.

En la turbina de reaccin se produce un escalonamiento de velocidad. Este escalonamiento consiste en producir una gran cada de presin en un grupo de toberas y utilizar la velocidad resultante del vapor en tantos grupos de alabes como sea necesario mediante un juego de enderezadores reorientando el vapor de salida de la primera etapa para que entre en un segundo rodete.

Turbinas de accin.

Parte de la energa cintica de este chorro es cedida a los labes de la turbina, de la misma manera que un chorro de agua cede energa a los cangilones de una rueda hidrulica.

Las turbinas que utilizan el impulso del chorro para mover los labes se denominan turbinas de accin

En ellas las toberas son fijas y van montadas sobre el bastidor. Pero tambin es posible construir la turbina de manera que los espacios comprendidos entre los labes tengan la forma de toberas.

Una turbina de accin con un escalonamiento de velocidad consta fundamentalmente de:

-Un distribuidor fijo, compuesto por una o varias toberas, cuya misin es transformar la energa trmica del vapor puesta a su disposicin, total (accin), o parcialmente (reaccin), en energa cintica.

-Una corona mvil, fija sobre un eje, cuyos labes situados en la periferia tienen por objeto transformar en energa mecnica de rotacin, la energa cintica puesta a su disposicin.

Su funcionamiento consiste en impulsar el vapor a travs de las toberas fijas hasta alcanzar las palas, que absorben una parte de la energa cintica del vapor en expansin, lo que hace girar el rotor y con ella el eje al que est unida. Las turbinas de accin habituales tienen varias etapas, en las que la presin va disminuyendo de forma escalonada en cada una de ellas.

Caractersticas generales de turbinas hidrulicas.

Las turbinas hidrulicas permiten la transferencia de energa del agua a un rotor provisto de alabes, mientras el flujo pasa a travs de stos.

El paso del agua por el rotor se efecta en direccin radial.

Las mquinas se llaman radiales, (turbina Francis).

El paso por entre los alabes se hace en la direccin del eje de la mquina, es de tipo axial, (turbina Kaplan).

Cuando la turbina es capaz de utilizar la energa esttica del agua se llama de reaccin, como son la Francis y la Kaplan.

Las turbinas, Francis, Kaplan y Peltn, son conocidas como las tres grandes, por ser las principales turbinas hidrulicas empleadas en la actualidad.

Clasificacin de las turbinas hidrulicas

Son diversas las razones de tipo tcnico que dan base para establecer una clasificacin de las turbinas hidrulicas. Razones que, en la mayora de los casos, se complementan entre s, para definir e identificar ampliamente a un determinado tipo de turbina. Los argumentos considerados y las clasificaciones derivadas de los mismos, explicndose oportunamente los conceptos que procedan.

Por el nmero de revoluciones especficas

Turbinas Lentas

Turbinas Normales

Turbinas Rpidas

Turbinas Extra-rpidas

Segn la posicin del eje

Turbinas Horizontales.

Turbinas Verticales.

Por el modo de admisin del agua

Turbinas de Admisin Parcial. Ver turbinas Pelton.

Turbinas de Admisin Total. Ver turbinas Francis y Kaplan.

Por la manera de actuar los chorros de agua

Turbinas de Accin.

Turbinas de Reaccin.

Por la direccin del agua

Turbinas Radiales.

Turbinas Axiales.

Turbinas Radiales-Axiales.

Turbinas Tangenciales.

Por las caractersticas de la cmara

Turbinas de Cmara Cerrada.

Turbinas de Cmara Abierta.

Por la funcin desarrollada

Turbinas Reversibles.

Turbinas No Reversibles. Destinadas slo a producir trabajo mecnico.

Cul es la labor de los alabes en las turbinas y que caractersticas generales deben cumplir.Los labes desvan el flujo de corriente, bien para la transformacin entre energa cintica y energa de presin por el principio de Bernoulli, o bien para intercambiar cantidad de movimiento del fluido con un momento de fuerza en el eje.

Tienen muchas funciones, por ejemplo en la turbina Francis:

Pre distribuidor.Est compuesto por labes fijos que tienen una funcin netamente estructural, para mantener la estructura de la caja espiral y conferirle rigidez transversal, qu adems poseen una forma hidrodinmica para minimizar las prdidas hidrulicas.

Distribuidor

Es un rgano constituido por labes mviles directores, cuya misin es dirigir convenientemente el agua hacia los labes del rodete (fijos) y regular el caudal admitido, modificando de esta forma la potencia de la turbina de manera que se ajuste en lo posible a las variaciones de carga de la red elctrica, a la vez de direccionar el fluido para mejorar el rendimiento de la mquina.Funcin general.En general el rodete transforma parte de la entalpa del fluido en energa mecnica en el eje. Los labes del distribuidor conducen la corriente fluida al rodete con una velocidad adecuada en mdulo y direccin, transforman parte de la energa de presin en energa cintica y, en aquellos casos en que los labes son orientables, tambin permiten regular el caudal.

Caractersticas.

Los labes operan solicitados a grandes esfuerzos de vibratorios para lo que requieren suficiente resistencia a fatiga. En particular, debe fabricarse con procesos cuidadosos para que soporte condiciones de desgaste y resonancia, as como funcionar ptimamente en funcin de las situaciones de presin, temperatura y viscosidad del fluido.

Para los labes de turbinas de gas, los materiales ms usados son las superaleaciones de titanio o de nquel y las aleaciones de wolframio-molibdeno.

Su montaje sobre el rotor requiere especial cuidado, prestando especial atencin al ngulo ptimo. Los labes se encuentran en turbinas de gas, turbinas de vapor, turbocompresores, ventiladores y otros equipos rotatorios.

Debido a que los labes giran a grandes revoluciones se hace necesaria que la construccin y el montaje de los mismos se haga con mucha precisin para evitar vibraciones excesivas durante el funcionamiento.