ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONLas turbinas Pelton (de accin o tangenciales) son apropiadas para grandes saltos y pequeos caudales, por lo cual sus nmeros especficos son bajos.

Otra particularidad es que su grado de reaccin es cero, pues la presin de entrada al rodete es igual a la de salida y adems sta es igual a la presin atmosfrica.

p1 = p2 = patm

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONLa turbina Pelton se compone de los siguientes elementos:

Inyectores

Deflector

Rodete

Carcasa

RODETE2. INYECTOR3. AGUJA4. DEFLECTOR

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTON

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La trayectoria de la partcula es tangencial, de manera que se verifica siempre:

Si no hay rozamiento al ser el flujo de la cuchara de lamina libre idealmente:

El valor de la velocidad con la que sale del chorro tiene el valor de:

Adems la turbina Pelton alcanza su rendimiento mximo cuando u1=1/2C1; aunque en la prctica suele alcanzarse para una velocidad un poco ms baja:

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONDETERMINACIN DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES

Generalmente son datos el caudal (Q), la altura neta (H) y la velocidad de rotacin.

La expresin de dimetro queda definido por:

d, dimetro del chorroj, nmero de chorros

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONLos lmites para el dimetro de la rueda D demuestran que est entre 6 y 80 veces el dimetro del chorro. La experiencia demuestra que los mejores rendimientos se obtienen para dimetros de la rueda que van de 8 a 15 veces el del chorro.

Las dimensiones de las cucharas son proporcionales al dimetro del chorro. Para evitar una destruccin rpida de la arista media, el ngulo no debe ser inferior a 20, el ngulo de 8 a 12 grados; no puede ser mas pequeo pues el agua que sale de una cuchara no debe golpear la siguiente.

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ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONNUMERO DE CUCHARAS.

El nmero de cucharas es funcin inversa del ns, as un aumento del numero especfico conduce a una disminucin del nmero de cucharas. En la prctica se obtienen buenos resultados haciendo uso de la relacin dada por A. Ribaux:

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONORIENTACIN DE LA CUCHARALa arista (interseccin de las caras internas de la cuchara) no es radial, sino inclinada respecto al chorro, y tanto ms inclinada cuando mayor es el ns. Esta arista es perpendicular a la direccin de la velocidad relativa w, cuando el centro de gravedad del tronco de chorro destinado a la cuchara considerada, toma contacto con ella.

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ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONCARACTERTICAS DEL CHORRO

Se compone de una zona central convergente, constituida solo de agua; y una zona de seccin anular, compuesta de agua y aire. Los factores que influyen son la geometra del inyector, convergencia de la tobera, carrera de la aguja, nmero de Reynolds, tensin superficial del lquido.

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONAGUJA

Actualmente las agujas de inyeccin se fabrican de una forma cnica y un ngulo relativamente elevado (40 a 50). La tobera es igualmente cnica de ngulo 60 a 90.

ESTUDIO TEORICO DE LAS TURBINAS PELTONDIMENSIONES TURBINA PELTON

Zona de accin de las turbinas Pelton

Zona de accin de las turbinas Pelton

Primeros modelos de turbina Pelton

Primeros modelos de turbina Pelton

Primeros modelos de turbina Pelton

Primeros modelos de turbina Pelton

Primeros modelos de turbina Pelton

Ejemplo de turbina Pelton de eje horizontal con dos inyectores

Turbina Pelton de eje vertical, en la que se aprecia uno de los inyectores. En una turbina Pelton de eje vertical, el nmero mximo de inyectores es 6.(Horizontal 2 inyectores)

Aqu se aprecia la parte externa de una central con turbina Pelton. En este caso se trata de una turbina de eje horizontal con dos inyectores, uno de los cuales no se aprecia en la foto.Carcasa del rodeteCarcasa del generadorinyector

Aqu se aprecia la parte externa de una central con turbina Pelton. En estos casos se trata de turbinas de eje horizontal con dos inyectores respectivamente.

Rodete de turbina Pelton de eje vertical. Se aprecia adems los inyectores.rodeteinyectores

Fase de fabricacin de un rodete de turbina Pelton.

Fase de fabricacin de un rodete de turbina Pelton. En esta foto se esta verificando las dimensiones adecuadas del rodete

Rodete Pelton terminado. Se puede comparar el tamao de la persona con la dimensin del rodete. En este caso aproximadamente de 2500 mm de dimetro.

Fase previa a la instalacin de un rodete de turbina Pelton de eje horizontal. Se aprecia adems los inyectores.

Fabricacin de rodete Pelton por el mtodo MICROGUSS, tecnologa usada recientemente en la repotenciacin de centrales hidrulicas

Instalacin del inyector de una turbina Pelton

Detalle de la aguja del inyector de rodete Pelton

Detalle de la seccin de salida del inyector de una turbina Pelton

Foto en la que se muestra el chorro de agua al hacer impacto en la cuchara de una rueda Pelton

Detalle en el que se muestra el inyector de la turbina Pelton y el rodete de la turbinainyectorrodete

Detalle en el que se muestra el inyector de la turbina Pelton y el rodete de la turbinainyectorrodete

Fases en el diseo de las cucharas de una rueda Pelton

Rodete Pelton manufacturado

Instalacin de un rodete Pelton doble. Se aprecia el generador de la central e inyectorgeneradorinyectorrodetes

Detalle de una central con turbina Pelton de eje vertical, de cuatro inyectores. Se puede apreciar adems el rodete de la turbinaDetalle de una instalacin con turbina Pelton, de eje vertical de seis inyectores. En esta foto se aprecia la fase para la colocacin del rodete

Turbina Pelton de eje horizontal en el que se aprecia el rodete y los inyectores

Instalacin de una central hidroelctrica con turbina Pelton. En la foto se aprecia turbinas de eje horizontal, de dos inyectores

Aplicacin de la turbina Pelton a minicentrales

COMPLEJO HIDROELECTRICO DEL MANTARO

Represa de Tablachaca

Vista de la complejo hidroelctrico del Mantaro

CENTRAL HIDROELECTRICA DEL MANTARO

Casa de mquinas de la central Santiago Antunez de Mayolo

CENTRAL HIDROELECTRICA DEL MANTARO

Casa de mquinas de la central Restitucin