turbinas kaplan

7/21/2019 Turbinas Kaplan

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TURBINAS KAPLAN.

HISTORIA

Las turbinas tipo Kaplan fueron diseñado por el ingeniero austra!o. "!tor Kaplan #$%&'($)*+, en el prin!ipio del siglo -. A diferen!ia de los otrostipos de turbinas se puede a/ustar a0bas alabes #los del rotor 1 los alabesde gua, para adaptar la turbina a diferentes ni2eles del !audal. Los e/esson de orienta!i3n 4ori5ontal o 2erti!al. Se usa este tipo de turbina enplantas de presi3n ba/a 1 0ediana.

678INI9ION.

Las turbinas tipo Kaplan son turbinas de ad0isi3n total 1 !lasifi!adas!o0o turbinas de rea!!i3n. Se e0plean en saltos de pe:ueña altura#alrededor de ; 0 1 0enores alturas,< !on !audales 0edios 1 grandes#apro=i0ada0ente de $; 0*>s en adelante,. 6ebido a su singular diseño<per0iten desarrollar ele2adas 2elo!idades espe!fi!as< obteni?ndosebuenos rendi0ientos< in!luso dentro de e=tensos l0ites de 2aria!i3n de!audal. A igualdad de poten!ia< las turbinas Kaplan son 0enos2olu0inosas :ue las turbinas 8ran!is. Nor0al0ente se instalan !on el e/e

en posi!i3n 2erti!al< si bien se prestan para ser !olo!adas de for0a4ori5ontal o in!linada. Uno de los tipos 0@s efi!ientes de las turbinas deagua de rea!!i3n de flu/o a=ial< !on un rodete :ue fun!iona de 0anerase0e/ante a la de una 4?li!e de un 0otor de un bar!o.

1



Para :ue sir2en las turbinas Kaplan

Las turbinas Kaplan son utili5adas para la genera!i3n de energa en

lugares donde se re:uiera de una turbina de rea!!i3n :ue 0ane/e saltos

de pe:ueña altura #alrededor de ' 0. 1 0enores,< !on !audales 0edios

1 grandes #apro=i0ada0ente de $; 0*>s en adelante,< 1 re:uieran

desarrollar ele2adas 2elo!idades espe!fi!as.

Por e/e0plo este tipo de turbinas son utili5adas en la genera!i3n de

energa por apro2e!4a0iento 4idroel?!tri!o de las 0areas #0areo0otri5,.

u? proble0a solu!ionara

7l desabaste!i0iento energ?ti!o< este tipo de turbinas es utili5ada para la

genera!i3n de energa el?!tri!a en grandes !antidades< las turbinas

Kaplan produ!en en la !entral de C!nar1 %<) KD.

9ARA9T7RISTI9AS.

• Se utili5an para !adas ba/as.

• 7l rodete re!uerda la for0a de una 4?li!e de bar!o.

• 7l @ngulo de in!lina!i3n de las palas del rodete es regulable.

• Se utili5an para gastos 0u1 grandes.

• La regula!i3n se efe!tEa por 0edio de un distribuidor !o0o en las8ran!is 1 ade0@s !on el @ngulo de in!lina!i3n de las palas en el

rodete.

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9OCPON7NT7S 67 UNA TURBINA KAPLAN.

Algunos !o0ponentes de una turbina FaplanG

9@0ara espiral

6istribuidor

Rotor o rodete

Tubo de aspira!i3n.

7/e

7:uipo de sellado

9o/inete gua

9o/inete de e0pu/e

7l Eni!o !o0ponente de las turbinas Faplan< :ue podra !onsiderarse!o0o distinto al de las turbinas 8ran!is< es el rotor o rodete.

$. Rotor 6e Una Turbina Kaplan

Se ase0e/a a la 4?li!e de bar!o< esta for0ado por un nu0erodeter0inado de palas o @labes< de - a + para saltos de pe:ueña altura 1de ; e ) !uando los saltos son 0a1ores< por supuesto dentro del !a0pode apli!a!i3n de las turbinas Kaplan. 7n las turbinas Kaplan< todas 1 !adauna de las palas del rotor est@n dotadas de libertad de 0o2i0iento<pudiendo orientarse dentro de !iertos l0ites sobre sus asientosrespe!ti2os situados en el nE!leo< lla0ado ta0bi?n !ubo del rodete<adoptando posi!iones de 0a1or o 0enor in!lina!i3n respe!to al e/e de laturbina segEn 3rdenes re!ibidas del regulador de 2elo!idad.

Las turbinas Kaplan< son ta0bi?n !ono!idas !o0o turbinas de dobleregula!i3n< por inter2enir en el pro!eso de regula!i3n tanto las palas deldistribuidor< !o0o sobre las palas del rotor dependiendo de las!ondi!iones de !arga 1 del salto e=istente. 9on este pro!edi0iento se!onsiguen ele2ados rendi0ientos< in!luso para !argas ba/as 1 2ariables<as !o0o en el !aso de flu!tua!iones i0portantes del !audal. Las palasdire!tri!es del distribuidor< se gobiernan de for0a an@loga a !o0o sereali5a en las turbinas 8ran!is. Para lograr el !ontrol ade!uado de laspalas del rotor< tanto el nE!leo del rotor< !o0o el e/e de turbina< per0iten

alo/ar en su interior los distintos dispositi2os 0e!@ni!os< tales !o0o

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ser2o0otores< palan!as< bielas< destinados a di!4o fin. Se distinguen tressiste0as de gobierno de las palas del rotor< dependiendo de la ubi!a!i3n

del ser2o0otor de a!!iona0iento en las distintas 5onas del e/e del grupoturbina(generador.

As se tieneG Ser2o0otor en !abe5aG el ser2o0otor est@ instalado en el e=tre0o

superior del e/e< en la 5ona del generador. Ser2o0otor inter0edioG en este !aso est@ situado en la 5ona de

a!opla0iento de los e/es de la turbina 1 del generador. Ser2o0otor en nE!leoG est@ alo/ado en el propio nE!leo del rotor.

A!tual0ente el e0pleo de ser2o0otor en el nE!leo es el 0as utili5ado<!on el se redu!en las di0ensiones 1 el nE0ero de ele0entos 0e!@ni!os:ue en los otros siste0as reali5an la inter!one=i3n entre el ser2o0otor 1los e/es de las palas del rotor. 7n los siste0as de ser2o0otor inter0edio 1en nE!leo< los !ondu!tos de a!eite entre regulador de 2elo!idad 1 elser2o0otor se reali5an 0ediante !ondu!tos !on!?ntri!os dispuestos en elinterior del e/e del grupo turbina(generador.

7n algunas turbinas Faplan las palas del rotor se pueden orientar !on0e!anis0os a!!ionados por 0otores el?!tri!os 1 redu!tores de 2elo!idadubi!ados en el interior del e/e. 7n los rotores Faplan< el interior del nE!leo

est@ lleno de a!eite a fin de produ!ir la estan:ueidad para e2itar el pasode agua a tra2?s de los e/es de las palas.

Una de las !ara!tersti!as funda0entales de las turbinas Kaplan!onstitu1e el 4e!4o :ue las palas del rotor est@n situadas a una !ota 0@sba/a :ue la !ota del distribuidor< de 0odo :ue el flu/o del agua in!idesobre las palas en su parte posterior en dire!!i3n paralela al e/e de laturbina.

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8ig. $) In!iden!ia del agua sobre las palas del rodete en turbinasKaplan o de 4?li!e.

PRIN9IPIO 67 8UN9IONACI7NTO 67 LAS TURBINAS KAPLAN.

7l agua entra al rodete desde la !@0ara espiral

8lu/o pr@!ti!a0ente a=ial

ngulo de in!iden!ia 3pti0o de las 2enas l:uidas para !audal 2ariable

In!lina!i3n de @labes del rodete

Co2i0iento si0ult@neo de todas las palas #!o0ple/o siste0a de bielasdentro del rodete,

CANT7NICI7NTO 67 TURBINAS.

7ntre los e:uipos 0@s !o0ple/os 1 !ostosos :ue se utili5an en lagenera!i3n de energa se en!uentran las turbo0@:uinas< parti!ular0entelas turbinas. Su opera!i3n debe 2igilarse de 0anera !ontinua tanto paradete!tar fallas poten!iales o in!ipientes !o0o para progra0ar su0anteni0iento< a fin de au0entar su !onfiabilidad< disponibilidad 1 2idaEtil. Ta0bi?n resulta !ru!ial :ue las tares de 0anteni0iento de este tipode e:uipos se efe!tEen !on rapide5 para reanudar lo antes posibles lagenera!i3n de energa.

7l siste0a de el?!tri!o de un pas !uanto !on 2arias plantas de

genera!i3n de energa de diferentes tipos 1 !apa!idades. 9ada una de

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ellas in!lu1e una gran !antidad de e:uipos rotatorios< :ue enfrentandi2ersos proble0as :ue 4a!en ne!esario 0e/orar las pr@!ti!as de

opera!i3n 1 0anteni0iento. Algunos proble0as :ue se pueden 0en!ionar son la redu!!i3n de los re!ursos ne!esarios para el 0anteni0iento de lasplantas e=istentes 1 para la !onstru!!i3n de nue2as< la 2ida Etil de diseñode los e:uipos prin!ipales< deterioro de las turbinas debido al fen30enode !a2ita!i3n 1 la de0anda de energa.

Traba/os de lubri!a!i3n

Las partes 032iles de una turbina son 0u!4as 1 por eso algunasne!esitan lubri!a!i3n para dis0inuir su desgaste< entre ellas est@n lastoberas 1 la 2@l2ula de tobera de freno son lubri!ados por la opera!i3n 1

no re:uieren lubri!a!i3n adi!ional< los !o/inetes arti!ulados del 2arilla/e deregula!i3n 1 el pist3n de gua del ser2o0otor del defle!tor debenengrasarse una 2es por 0es< 1 los 3rganos de !ierre si es ne!esariodeben engrasare tri0estral0ente.

9ontroles fun!ionales

Censual0ente deben !ontrolarse el fun!iona0iento de los siste0as deseguridad< !o0o interruptores l0ites< presostatos< 0edi!i3n de 2elo!idad<et!. Tri0estral0ente se debe !ontrolar el fun!iona0iento de lose0pa:ues por 0edio del !audal de a!eite 1 de agua de fuga. Anual0entedebe !ontrolarse el fun!iona0iento 1 el 4er0etis0o de todas las 2@l2ulas1 grifos.

Traba/o de 0anteni0iento resultante del ser2i!io

9on el fin de eli0inar sedi0entos de arena en la tubera anular se debela2ar la tubera abriendo la 2@l2ula de 2a!iado. La li0pie5a de !ilindro deagua del ser2o0otor del defle!tor de !uerpos e=traños se reali5a!errando la ali0enta!i3n de agua< retirar el tornillo de 2a!iado del !ilindrode agua 1 la2ar la tubera 1 el !ilindro abriendo la 2@l2ula.

9ontroles peri3di!os en el rodete

6esde el 0o0ento de la puesta en ser2i!io de un rodete debe !ontrolarsea fisuras 1 desgastes en los periodos indi!ados a !ontinua!i3nG

-+ 4oras de ser2i!io 9ontrol 2isual

+; 4oras de ser2i!io 9ontrol 2isual

) 4oras de ser2i!io 9ontrol a fisuras superfi!iales enlos !angilones 1 en la rai5 de los0is0os.

$% 4oras de ser2i!io 9ontrol 2isual

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+ 4oras de ser2i!io 9ontrol a fisuras superfi!iales entodo el rodete. 7ste !ontrol debe

repetirse !ada + 4oras.

7stos inter2alos de tie0po se repiten para rodetes en los :ue fueronefe!tuados soldaduras de repara!i3n.

Re2isiones

9ada % 4oras de ser2i!io 4a1 :ue so0eter la turbina a una re2isi3n!o0pleta. Para ello es ne!esario reali5ar los siguientes traba/osG

• 9ontrol del rodete a fisuras 1 superfi!ies desgastadas. 7spe!ial

aten!i3n 4a1 :ue dedi!ar a los !angilones 1 el pasa/e !angel3n(!ubo de rodete. Si se en!uentran fisuras no se debe !ontinuar usando el rodete.

• 9ontrolar a desgaste las puntas de agu/a< asientos 1 !u!4illas dedefle!tor de las toberas. Si se en!uentran fallas !a0biar la pie5a!on una de repuesto.

• 9ontrolar el llenado 1 el estado del a!eite< de ser ne!esario!a0biarlo o filtrarlo. Antes de poner a!eite nue2o es ne!esariofiltrarlo. 8ine5a ; J0.

•

9ontrolar a asiento fir0e uniones de tornillos< pernos 1 seguros entoda la turbina

• 9ontrolar si el pintado tiene fallas 1>o !orrosi3n en la superfi!ie en!onta!to !on agua en espe!ial la superfi!ie de la tubera anular 1del foso de la turbina.

• 6urante la re2isi3n es ne!esario reali5ar todos los traba/osdes!ritos anterior0ente.

BIBLIORA8IA.

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turbinas kaplan

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