TURBINA HIDRULICA TIPO PELTON

Una turbina es una mquina motriz hidrulica que transforma la energa de fluido en energa mecnica y de esta forma aprovechar la energa mecnica para transformarla en otro tipo de energa a utilizar. Tipos de turbinas: Francis Pelton Kaplan

Los elementos que conforman a una turbina hidrulica son: Canal de llegada o conducto de alimentacin. Distribuidor. Rodete. Canal de descarga o tubo de aspiracin. Caja espiral o carcasa.

La turbina tipo Pelton fue inventada por Lester Pelton en el ao 1829. Es una turbina de accin, de flujo tangencial y de admisin parcial (con inyectores). Operan eficientemente para grandes saltos o alturas energticas y bajos caudales. Rangos de aplicacin que oscila la turbina est entre: Q=(0.05;50)m3/s H=(30;1800)m

OBJETIVO: Disear una turbina Pelton que cumpla con los siguientes requisitos: Caudal de operacin (Q): 25 m3/seg, Velocidad de rotacin (n): 900rpm Rendimiento Mecnico: 0.90, Rendimiento total: 0.88, Altura: 900m

OBJETIVOS ESPECFICOS:Determinar el dimetro adecuado del rodete de la turbina y el del chorro del inyector Determinar el nmero de chorros que se tendr que usar para un caudal de 25 m3/seg y una altura de 900m Calcular el nmero de cucharas que se utilizar en nuestra turbina Pelton.

PROCEDIMIENTO DE CLCULO Los datos que tenemos para disear la Turbina Hidrulica Pelton son. Densidad del fluido: 1000 kg/m3. Presin de entrada y salida de la turbina: 101,325 KPa. ngulos de la cuchara: de acuerdo a los planos de diseo ya investigados. Rangos de parmetros de forma: asuma los valores promedio. Altura energtica (H): 900m Caudal de operacin (Q): 25 m3/seg Velocidad de rotacin (n): 900 rpm Rendimiento Mecnico: 0.90

Clculo De La Potencia Ideal (Ni):

Clculo Del Nmero Especfico (ns)i :

De la frmula del nmero especfico encontramos el nmero de chorros.

Para esto asumiremos valores promedios para los siguientes coeficientes: = 0.975 = 0.45Asumimos d/D = 0.1667

Para este caso hemos redondeado el nmero de chorros a 6, porque se elige el entero superior. Luego reemplazamos el Z = 6 para hallar un nuevo valor de :

CLCULO DEL DIMETRO DE CHORRO (d):

CLCULO DEL DIMETRO DEL RODETE (D):

Clculo Del Nmero De Cucharas (NCU): CON LA 1 FRMULA:

Elegimos el valor de 18.134 19 cucharas.

CON LA 2 FRMULA:

Donde:

Por lo tanto se elegir 19 cucharas de la 1 frmula calculada. Porque si elegimos el de 9, el rodete con las dimensiones calculadas, sera pesado para romper la inercia con pocas cucharas; por lo tanto se elegir 19 cucharas.

Clculo De He:

Aplicando la frmula general de He con un

Clculo Del Rendimiento Hidrulico ni :

Clculo Del Rendimiento Total Nt :El rodete de la turbina debe tener las dimensiones que hemos calculado y estas son:

Dext = 1.67 m Din = 0.862 m D = 1.266 m (dimetro primitivo)

Los resultados obtenidos en el clculo de diseo de la turbina Pelton, observamos que el rendimiento especificado en el inicio de los clculos no coincide con el rendimiento total encontrado. Para llegar a este rendimiento se puede hacer variar la altura o salto, el caudal la velocidad de rotacin, Pero manteniendo constantes dos de estas variables y variar la otra variable se consigue elevar el rendimiento requerido.

Finalmente se concluye que debemos disear para los parmetros antes mencionados una turbina Pelton con los siguientes datos:DATOS DEL DISEO DE TURBINA PELTON

N DE INYECTORES

DIAMETRO DEL RODETE

DIAMETRO DEL CHORRO

N DE CUCHARAS

6

1.266 m (dimetro primitivo)

0.202 m

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