TURBINAS KAPLAN
Una turbina hidráulica es una turbomáquina motora hidráulica,
que aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de
ella para producir un movimiento de rotación que, transferido
mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un
generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así
son el órgano fundamental de una central hidroeléctrica.
Tipos de turbinas Kaplan :
Hélice : Cuando el salto y caudal disponible en un aprovechamiento
permanecen constantes lo largo del año.
KAPLAN: Su curva de rendimiento es una curva casi plana y su
rendimiento a cargas intermedias es muy superior no solo a
las turbinas de hélice.
SemiKAPLAN: Las turbinas Kaplan se simplifican a veces y se abarata
su construcción omitiendo el distribuidor constituyendo una
SemiKaplan.
Las turbinas Kaplan son uno de los tipos mas eficientes de turbinas de
agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera
semejante a la hélice de un barco, y deben su nombre a su inventor, el
austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura. Las
amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta
presión liberada por una compuerta.
Los álabes del rodete en las turbinas Kaplan son siempre regulables y
tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los
distribuidores pueden ser fijos o regulables. Si ambos son regulables, se
dice que la turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son
regulables los álabes del rodete, se dice que la turbina es una turbina
Semi-Kaplan. Las turbinas Kaplan son de admisión radial, mientras que
las semi-Kaplan puede ser de admisión radial o axial.
Para su regulación, los álabes del rodete giran alrededor de su eje,
accionados por unas manijas, que son solidarias a unas bielas articuladas
a una cruceta, que se desplaza hacia arriba o hacia abajo por el interior
del eje hueco de la turbina. Este desplazamiento es accionado por un
servomotor hidráulico, con la turbina en movimiento.
Se denomina biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de
tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes
de la máquina
Utilización para:
altura de caída 7-60 Metros
caudal 0,7-1.000 m³/s
potencia 50-180.000 Kw.
CRITERIOS DE SELECCION
Uno de los principales criterios que se deben manejar a la hora de
seleccionar el tipo de turbina a utilizar en una central, es la velocidad
específica (Ns) cuyo valor exacto se obtiene a partir de la siguiente
ecuación:
Donde:
ne son revoluciones por minuto,
N es la potencia del eje o potencia al freno y
h es la altura neta.
La velocidad específica Ns
Velocidad específica Ns
Tipo de Turbina
De 5 a 30
Pelton con un inyector
De 30 a 50
Pelton con varios inyectores
De 50 a 100
Francis lenta
De 100 a 200
Francis normal
De 200 a 300
Francis rápida
De 300 a 500
Francis doble gemela rápida o express
Más de 500
Kaplan o hélice
PARTES
•Cámara espiral. Metálica o de
hormigón, de secciones
apropiadas.
• Distribuidor.
• Tubo de aspiración.
• Eje.
• Equipo de sellado del eje de
turbina.
•Cojinete guía de turbina.
•Cojinete de empuje.
Normalmente formando conjunto
con el anterior
FUNCIONAMIENTO
Las palas son impulsadas por agua a alta presión liberada por una
compuerta. Para regular la entrada, se emplea un distribuidor
Fink. Los álabes del rodete giran sincrónicamente alrededor
De su eje.
Funcionan como si un solo rodete desempeñara el papel de infinito
número de rodetes.
Curvas de rendimiento
Mantenimiento
Es necesario comprobar periódicamente la
estanqueidad del núcleo de las palas motoras,
Las turbinas que sólo puedan regularse por
medio de los álabes móviles exigen que se
revise más a menudo la rueda motriz.
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