turbomaquinas pelton
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HISTORIALester Allan Pelton carpintero y montador de
ejes y poleas, invent la turbina Pelton en 1879,mientras trabajaba en California. Obtuvo su
primera patente en 1880.
TURBINA PELTON
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CLASIFICACION
Las turbinas PELTONse clasifican generalmente por la posicindel eje que mueven, por lo tanto existen dos clasificaciones: EJE
HORIZONTAL Y EJE VERTICAL.
DISPOSICIN VERTICALEn esta disposicin solo se pueden instalar turbinas de uno o dos
chorros como mximo, debido a la complicada instalacin y
mantenimiento de los inyectores. Sin embargo, en esta posicin,
la inspeccin de la rueda en general es ms sencilla, por lo que
las reparaciones o desgastes se pueden solucionar sin necesidad
de desmontar la turbina.
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COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA DE ACCION
EL INYECTOR; Transforma la energa de presin en energa cintica. Consta detobera y vlvula de aguja. Constituye el distribuidor de las turbinas de accin.
EL SERVOMOTOR; Desplaza la aguja del inyector mediante presin de aceite.EL REGULADOR; Controla la posicin de la vlvula de aguja dentro del inyector.EL DEFLECTOR O PANTALLA DEFLECTORA; Sirve para evitar el golpe de
ariete y el embalamiento de la turbina.EL MANDO DEL DEFLECTOR; Controla la posicin del deflector.LOS ALABES, CUCHARAS O CAZOLETAS; Son la paleta curva de unaturbomquina Los labes desvan el flujo de corriente, bien para la transformacin
entre energa cintica y energa de presin por el principio de Bernoulli.
EL FRENO DE LA TURBINA; Sirve para detener el rodete mediante la inyeccinde un chorro de agua de 25mm de dimetro impactando en el dorso de los labes.
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MEDICION FISICA DEL RODETE PELTON UBICADO EN
LA UNIVERSIDAD DEL CALLAO
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DISEO DEL RODETE DE LA CENTRAL DE
MOYOPAMPA
INFORMACION OBTENIDA:
DATOS DEL GENERADOR:
n = 514,29 RPM ; f = 60 Hz ; = 0,88 ;Generador de 7 Pares de Polos
CARACTERISTICAS TECNICAS:H = 460 m
Q = 16,2 m3/s
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CALCULO DEL RODETE A PARTIR DE LAINFORMACION OBTENIDA
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Clculo de la Velocidad del Chorro (C1):Considerando un Cv= 0,97 diseo sera:
Clculo de la Potencia til (Pa):
Clculo de la Velocidad Angular ():
Clculo del Dimetro del Rodete (D):
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Clculo del Radio (r):
r = D/ 2 = 1,71/2 = 0,855m
Clculo de la Velocidad Especifica ( ):
En las tablas donde se muestra a ns y H, se verifica que no existe turbinas quecumplan con la condicin de trabajar bajo una altura neta de 460m y un de
71,37mCV debido a que el es muy alto por lo que existe la necesidad de
aumentar el numero de turbinas para bajar el ns.
Para ello se construye la siguiente tabla de seleccin:
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H = 460m ; n = 514,29 RPM ; ns =71,37mCV
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Clculo del Dimetro del Chorro (d):
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Clculo del Dimetro exterior del rodete (De):
De= (1,028 + 0,013 )D = (1,028 + 0,013 (29,14))1,71 = 2,41m
Clculo del nmero de labes (Na):
Por lo tanto elegimos un Na = 22, ya que a menor nmero de labesla turbina Pelton que estamos diseando tendr un menor costo y
ser menos compleja su fabricacin.
Clculo de la Separacin entre labes (eo):
Se debe tener en cuenta que cuando se disminuye el paso el numero dealabes debe aumentar y por consiguiente el rozamiento aumenta y lafijacin de los alabes al rodete se torna complejo.
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Clculo de tringulo de entrada :
u= u1 = u2 =r = 53,86 x 0,855 = 46,05 m/s
1= c1u = 92,1346,05 =27,13 m/s
Clculo de tringulo de salida :
Idealmente c2 = 0
Por lo tanto 2 = u2 y 2 = 180 , 2 = 0
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Clculo de la medidas de los labes :
Tomando en cuenta el dimetro del chorro (di)e iterando
obtenemos los sgts. valores:
b = 3,2 x 0,19 = 0,608m B = 1,45 x 0,19 = 0,276m
h = 2.675 x 0,19 = 0,508m M = 1,175 x 0,19 = 0,223m
e = 0,9 x 0,19 = 0,171m t = 1,5 x 0,19 = 0,285m
Por lo tanto :
Nuestra C.H. de Moyopampa tendr 6 turbinas de 12MW cada una,
con n = 514,29 RPM agrupadas en 3 grupos de 2 turbinas c/u, con
di = 0,19 m, Qi = 2,7 m3/S.
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