Turbinas de vapor

TURBINAS DE VAPOR

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Jesús noguera C.I. 23.508.071

TURBINAS DE VAPOR

¿Qué es una turbina de vapor?

Una turbina de vapor es una turbomáquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético. Las turbinas de vapor están presentes en diversos ciclos de potencia que utilizan un fluido que pueda cambiar de fase, entre éstos el más importante es el ciclo de Rankine, el cual genera el vapor en una caldera, de la cual sale en unas condiciones de elevada temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energía mecánica que, normalmente, se transmite a un generador para producir electricidad. En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estátor. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina. El estátor también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina.

El término turbina de vapor es muy utilizado para referirse a una máquina motora la cual cuenta con un conjunto de turbinas para transformar la energía del vapor, también al conjunto del rodete y los álabes directores.

La turbina de vapor moderna fue inventada en 1884 por sir Charles Parsons, cuyo primer modelo fue conectado a una dinamo que generaba 7.5 kW (10 hp) de potencia. La invención de la turbina de vapor de Parsons hizo posible una electricidad barata y abundante y revolucionó el transporte marítimo y la guerra naval

TURBINAS DE VAPOR

Clasificación 

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Existen las turbinas de vapor en una gran variedad de tamaños, desde unidades de 1 HP (0.75 kW) usadas para accionar bombas, compresores y otro equipo accionado por flecha, hasta turbinas de 2,000,000 HP (1,500,000 kW) utilizadas para generar electricidad.

Hay diversas clasificaciones para las turbinas de vapor modernas, y por serturbomáquinas son susceptibles a los mismos criterios de clasificación de éstas. Por otro lado, es común clasificarlas de acuerdo a su grado de reacción: Turbinas de acción: El cambio o salto entálpico o expansión es realizada en los álabes directores o las toberas de inyección si se trata de la primera etapa de un conjunto de turbinas, estos elementos están sujetos al estátor. En el paso del vapor por el rotor la presión se mantendrá constante y habrá una reducción de la velocidad.

Turbinas de reacción: La expansión, es decir, el salto entálpico del vapor puede realizarse tanto en el rotor como en el estátor, cuando este salto ocurre únicamente en el rotor la turbina se conoce como de reacción pura neta.

TURBINAS DE VAPOR

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Mantenimiento Programado de Turbinas de Vapor

Las tareas de mantenimiento programado que corresponden a la turbina de vapor son las siguientes: Mantenimiento operativo diario Comprobación de alarmas y avisos Vigilancia de parámetros (niveles de vibración, revoluciones, temperaturas de entrada y salida del vapor, presiones de entrada y salida, presión, temperatura y caudal de aceite de lubricación, presión de vacío del depósito de aceite de lubricación, comprobación de nivel de aceite, presión diferencial de filtros, entre otros) Inspección visual de la turbina y sus auxiliares (fugas de aceite, fugas de vapor, fugas de agua de refrigeración, ruidos y vibraciones anormales, registro de indicadores visuales) Quincenal Inspección visual de la turbina Inspección de fugas de aceite Limpieza de aceite (si procede) Comprobación del nivel de aceite Inspección de fugas de vapor Inspección de fugas de agua de refrigeración Lectura de vibraciones (amplitud) Inspección visual de la bancada Purga de agua del aceite de lubricación Inspección visual del grupo hidráulico de aceite de control Inspección visual del sistema de eliminación de vahos Mensual Además de las tareas detalladas con periodicidad quincenal, es conveniente realizar las siguientes: Muestra de aceite para análisis Comprobación de lubricación de reductor y de alternador Análisis del espectro de vibración en turbina, reductor y alternador, a velocidad nominal. Puede no realizarse, si los niveles de vibración son normales.

TURBINA DE VAPOR

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Anual

Análisis del espectro de vibración de turbina, reductor y alternador, a distintas velocidades y en aceleración Inspección boroscópica de álabes Apertura de cojinetes y comprobación del estado. Cambio de cojinetes si procede Cambio de filtros de aceite Inspección de la válvula de regulación de turbina Inspección del grupo hidráulico. Cambio de filtros y de aceite, si procede Inspección del sistema de eliminación de vahos Cambio de aceite, si procede (según análisis) Comprobación de pares de apriete de tornillos Comprobación de alineación de turbina-reductor y reductor-alternador Comprobación del estado de acoplamiento turbina reductor y reductoralternador Limpieza y/o sustitución del filtro de vapor Calibración de la instrumentación Comprobación del vapor de sellos Termografía de la turbina Limpieza y mantenimiento del cuadro de control Inspección del virador Prueba de potencia Limpieza de alternador Verificación eléctrica del alternador Cambio de filtros de alternador