calculo de diferentes turbinas
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Ees el calculo de diversos tipos de las turbinas en varias hidroelectricasTRANSCRIPT
Instituto Tecnológico Superior Zacatecas Sur
CALCULO DE TURBINAS
Turbina Francis, Kaplan y Pelton
INGENIERA ELECTROMECÁNICA
VI-A
MATERIA:
Sistemas Y Maquinas De Fluidos.
PRESENTA:
Daniel Vela Haro
DOCENTE:
Ing. Heriberto Castro Salinas.
PRESENTA:
TURBINA FRANCIS UBICADA EN NAYARIT
Datos:
Potencia: 9.493MW = 12906 C.V.
Caudal: 5 m3/s
Altura: 210.6m.
Velocidad: 720rpm
Primero convertimos la potencia en caballos de vapor utilizando una regla de tres como la siguiente:
0.0007355MW = 1C.V.
9.493MW= 12906.86C.V.
Calculamos la velocidad especifica (ns)
ns=N ¿¿
ns=720 rpm ¿¿
ns=101.95
nsNs
=4.44
Ns=101.954.44
Ns=22.95
De la página 157 Fig. 4.30 con la velocidad específica (ns), se obtiene el rendimiento ηt: 93.%
*Calcular caudal de la turbina y dimensiones del caracol
Q=(5 m3
s)¿
Q=3705.19 ft3
s
H= (57m)( 3.28 ft1m )H=186.96 ft
De=11.7( Q
H12 )12
De=11.7( 176.43(690.76 )12 )12
De=30.31∈¿
*Calculo de diametros
Obtener los coeficientes de arrastre (ф), de la página 134 Fig. 4.12 c) y d) se entra con la velocidad específica. Ф1: 0.73 y ф2: 0.51.
Con los coeficientes obtenidos, se procede a calcular las dimensiones o diámetros D1 y D2.
D 1=ф1√2gHπN60
D 2=ф1√2gHπN60
D 1=O .73√2 (9.81 ) (210.6m)
π (720 rpm )60
D 1=1.24m
D 2=0.51√2(9.81)(210.6m)
π (720 rpm)60
D 2=.86m
*Calculo del rotor
Calcular diametro ecuatorial
DEM= (1.5 ) (D 1OD 2 )+15 (De )DEM= (1.5 ) (1.24 )+15 ( .76 )
DEM=3m
*Calcular la altura del distribuidor
Obtener la altura del distribuidor (B) de la página 134 Fig. 4.12b) con la velocidad específica.
BD1
=0.1
B=D 1 (0.1 )
B=(1.24 ) (0.1 )
B=0.124m
AMD=3D 2
AMD=3 ( .86 )
AMD=2.58m
V=2.7(D 2)
V=2.7 ( .86 )
V=2.322m
L=3.8 (D 2 )
L=2.7 (.86)
L=3.268m
TURBINA KAPLAN UBICADA EN LA LOCALIDAD DE CURUMUY
Datos:
Potencia: 6.366MW = 6366KW = 8655.33 C.V.
Caudal: 19.95 m3/s
Altura: 37m.
Velocidad: 450rpm
Primero convertimos la potencia en caballos de vapor utilizando una regla de tres como la siguiente:
0.0007355MW = 1C.V.
6366MW= 8655.33C.V.
Calculamos la velocidad especifica (ns)
ns=N ¿¿
ns=450 rpm¿¿
ns=458.77
nsNs
=1.35
Ns= 458.771.35
Ns=339.82
*Cálculo de las dimensiones del caracol
De=( Q
H 1/2)
De=11.7(19.95m3
s
(37 )12 )
12
De=21.18m
*Calculo del rotor
D=√2gHπN60
D=√2 (9.81 ) (37 )π (400 rpm )
60
D=1.28
*Diámetro del cubo
De la figura 5.8 en la pag. 183 utilizando la altura H=37 vamos a obtener el diámetro del cubo (dc) entramos con la velocidad especifica.
dcD
=0.45
dc= (.45 ) (1.28 )
dc=0.576
*calcular la altura del distribuidor
De la figura 5.8 en la pag. 183 para obtener la altura del distribuidor entramos con la velocidad especifica.
ns=339≈500
BD
=0.32
B=(0.32 ) (D )B=(0.32 ) (1.28 )B=0.4096m
*Numero de alabes
Para calcular el numero de alabes en la pag. 184 en la fig. 5.9 entramos con la altura H=37
Numerode alabes=6
*Calculo del tubo de desfogue
Para obtener el coeficiente de cavitación de la página 154 Fig. 4.28 con la velocidad específica. σ=0.3
AMD=(3 ) (D2 )
AMD=(3 ) (1.28 )
AMD=3.84m
V= (2.7 ) (D2 )
V= (2.7 ) (1.28 )
V=3.456m
L=(3.8 ) (D2 )
L=(3.8 ) (1.28 )
L=4.864m
TURBINA PELTON UBICADA EN LA LOCALIDAD DE SAN JERÓNIMO DE SURCO
Datos:
Potencia: 63.84MW = 86798.09 C.V.
Caudal: 7.5 m3/s
Altura: 966m.
Velocidad: 450rpm
Primero convertimos la potencia en caballos de vapor utilizando una regla de tres como la siguiente:
0.0007355MW = 1C.V.
63.84MW= 86798C.V.
Calculamos la velocidad especifica (ns)
ns=N ¿¿
ns=450 rpm¿¿
ns=24.61
Ns por chorro=24.1
*Calculo del diametro de la rueda
φ=.47
Dp=φ√2gHπN60
Dp=.47√2 (9.81 ) (966 )
π (450 rpm )60
Dp=2.74m
*Calculo del chorro
De la figura 6.4 en la pag. 209 vamos a obtener la relación del diametro del chorro al diámetro de la rueda entramos con la velocidad especifica por chorro.
dpDp
=0.09
dp=(0.09 ) (Dp )
dp=(0.09 ) (2.74 )
dp=0.2466m
*Calculo de cucharas (Z)
Z=π (Dp )
(1.4 o1.6 )do
Z=π (2.74 )
(1.6 ) (0.2466 )
Z=21.842
Z=10.90
*Forma y dimensión de los alabes
En la fig.6.3 en la pag. 209
*Profundidad de la cuchara
Profundiad=(.9)(dp)
Profundiad= (.9 )(.2466m)
Profundiad=0.22194m
Long . radial=(2.525)(dp)
Long . radial=(2.525 ) ( .2466m )
Long . radial=0.6226m
Anchoaxial=(2.8)(dp)
Anchoaxial=(2.8 )(.2466)
Anchoaxial=0.6904m