Turbina de Gas.ppt

8/11/2019 Turbina de Gas.ppt

1/71


2/71

INTRODUCCINLAS TURBINAS A GAS SON UNIDADINTEGRADAS, NO NECESITAN CALDERCONDENSADORES, SISTEMAS DE AGUA

ALIMENTACIN Y ENFRIAMIENTO COMUTILIZA LA TURBINA DE VAPOR, PRODU ALTA POTENCIA A ALTA VELOCIDAD COMO TAMBIN LA EFICIENCIA TRMICMUCHO MS ELEVADA QUE LA TURBIN VAPOR, CON GRAN CONFIABILIDAD Y FMANTENIMIENTO OCUPANDO ADEMSELLO POCO ESPACIO


3/71

CONTENIDO

* DEFINICIONES DE LA TURBINA A GAS* LA ENTALPIA* CICLOS DE LA TURBINA A GAS* DISPOSICIONES MECNICAS DE LA TUR

A GAS

* TURBINAS INDUSTRIALES* TURBINAS AERODERIVATIVAS* COMPONENTES DE LA TURBINA A GAS


4/71

DEFINICIONES DE LA TURBINA A GAS

QUE ES UNA TURBINA A GAS?ES EL TIPO DE TURBINA QUE PROPORCIENERGIA MECANICA A PARTIR DE CHORRO DE GASES CALIENTESPROVENIENTES DE LA COMBUSTION DCOMBUSTIBLE .EL COMBUSTIBLE PUEDE SER GASEOSLIQUIDO, GENERALMENTE DE ORIGEN F


5/71

DEFINICIONES DE LA TURBINA A GASQUE ES UNA TURBINA A GAS?

SE CARACTERIZA POR PRESENTAR UNA RELACIN PESO POTENCIA Y UNA VELOCIDGIRO MUY ELEVADA, QUE EN FUNCIN TAMAO PUEDE ALCANZAR VELOCIDADHASTA 40.000 RPM, ORIENTA SU UTILIZACINGENERACIN DE GASES CON ELEVADAENTALPA

QUE PUEDE UTILIZARSE PARA PROPULSIREACCIN O PUEDE SER LA ENCARGAD ACCIONAR UNA TURBINA DE POTENCIA ACO A UNA CARGA.


6/71

DEFINICIONES DE LA TURBINA A GASENTALPIA

ES LA CANTIDAD DE ENERGA DE UN SISTERMODINMICO QUE ESTE PUEDE INTERCACON SU ENTORNO. EN UN SIMPLE CAMBIOTEMPERATURA, EL CAMBIO DE ENTALPA PORGRADO DE VARIACIN CORRESPONDE ACAPACIDAD CALORFICA DEL SISTEMA A PR

CONSTANTE. LA ENTALPIA DE COMBUSTINCALOR LIBERADO, A PRESIN CONSTACUANDO SE QUEMA UNA MOL DE SUSTANCIA


7/71


DE ESTE MODO LA TURBINA A GAS ESTA FORMPOR DOS ELEMENTOS PRINCIPALES:

EL PRODUCTOR Y/O GENERADOR DE GA

LA UNIDAD GENERADORA DE POTENCI


8/71

TURBINA A GAS

GENERADORDE GASES

TURBINA DEPOTENCIA

EQUIPODE PROCESO

CARGA

BOMBA

GEN. ELECTRICO

COMPRESOR



9/71

EL PRODUCTOR DE GASES ES LA PORCION DTURBINA A GAS ENCARGADA DE PRODUCFORMA CONTINUA EL CHORRO DE GASESCALIENTES A ALTA PRESION QUE CAUSARAMOVIMIENTO DE LA TURBINA DE POTENCIA, FORMADO A SU VEZ POR UNO O VARCOMPRESORES DE AIRE, LA CMARA

COMBUSTIN Y LA TURBINA DE EXPANSISUSTENTACIN LA CUAL SOLO SUMINISTRPOTENCIA NECESARIA PARA MANEJAR COMPRESOR DE AIRE.



10/71

COMPRESOR AIRE AXIAL COMBUSTORES

TURBINA DELCOMPRESOR



11/71

RESUMIENDO, LA TURBINA A GAS ES MAQUINA DE ACELERACIN DE FLUIDOS GENERA FUERZAS MOTRICES EN FORMAENERGA MECNICA ROTATIVA O CINTICPARTIR DE LA ENERGA CONTENIDA EN CORRIENTE DE GAS.



12/71

LA UNIDAD GENERADORA DE POTENCIA ES DSE OBTENDR LA POTENCIA TIL DE LA MAQDEPENDIENDO DE LA APLICACIN, SER TURBINA DE EXPANSIN O BIEN UNA TOBERPROPULSIN.



13/71


UNIDAD GENERADORA DE POTENCIA


14/71

CICLOS DE LA TURBINA A GASEL PRINCIPIO OPERATIVO EN EL CUAL SE BCONSISTE EN HACER REACCIONAR UNA MEZCUN COMBUSTIBLE CON EL AIRE COMPRIMIDO

APROVECHAR LA ENERGA QUMICA CONTENEL GAS (CICLO BRAYTON) SIGUIENDO SIGUIENTE CICLO:

ADMISINCOMPRESINCOMBUSTINEXPANSINESCAPE


15/71

EL CICLO BSICO DE BRAYTON EN CONDIDEALES EST COMPUESTO POR CUATRO PROC

1-2. COMPRESIN ISENTRPICA EN UN COMPRE 2-3. ADICIN DE CALOR AL FLUIDO DE TRABAJOPRESIN CONSTANTE EN UN INTERCAMBIADCALOR O UNA CMARA DE COMBUSTIN.

3-4. EXPANSIN ISENTRPICA EN UNA TURBINA 4-5. REMOCIN DE CALOR DEL FLUIDO DE TRABPRESIN CONSTANTE EN UN INTERCAMDE CALOR O EN LA ATMSFERA

CICLOS DE LA TURBINA A GAS


16/71

CICLOS DE LA TURBINA A GAS


17/71

DISPOSICIONES MECNICAS DE LATURBINA A GAS

EN LAS APLICACIONES INDUSTRIALES, EN DSE DEBE TENER LA POTENCIA EN UN EJE, ES DPOTENCIA MECNICA, EXISTEN MLTIDISPOSICIONES, AS ENCONTRAMOS EN FUNDEL ACOPLAMIENTO ENTRE LA TURBINAPOTENCIA Y EL GENERADOR DE GAS:

* TURBINA DE UN SOLO EJE.* TURBINA DE DOS EJES CON COMPRESOR SIMP* TURBINA CON COMPRESORES COMPUESTO


18/71


LAS TURBINAS DE UN SOLO EJE POSEEN SOLAMENTE UN COMPRESOR Y

TURBINA, A LA CUAL ESTA ACOPLADA LA CAMANTIENE GIRANDO EL CONJUNTO A LA M VELOCIDAD, SON MUY TILES EN APLICACDE GENERACIN ELECTRICA YA QUE MANTFCILMENTE LA FRECUENCIA DE GIRO.


19/71


GENERACION ELECTRICA


20/71


21/71


TURBINAS DE EJE PARTIDO O DOBLE EJE


22/71


LAS TURBINAS PUEDEN POSEER MAS DE UNCOMPRESOR ,SE PUEDEN ENCONTRAR DE DOS Y DE TRES COMPES DOBLE CUANDO SE TIENEN DOS COMPRESOREBAJA PRESIN MANEJADO POR LA TURBINA DE BAGENERADOR DE GAS Y OTRO DE ALTA PRESIN ELMANEJADO POR LA TURBINA DE ALTA DEL GENERGAS MONTADOS EN EJES INDEPENDIENTES, ES DENOTAR QUE DEBE EXISTIR UNA RELACIN DE VELENTRE AMBOS COMPRESORES ESTABLECIDA POR FABRICANTE


23/71


Carcaza deEntradaModulo 1

Compresor IPModulo 2

CarcazaIntermediaModulo 3

CompresorHPModulo 4

TurbinaHPModulo 5


24/71


TURBINAS DE TRES EJES (COMPRESOR AXIAL COMPUESTO)


25/71

EN LAS APLICACIONES AREAS SE UTILDISPOSICIONES MECNICAS DIFERENTES A INDUSTRIALES, SIN EMBARGO EN ESTAS PODEENCONTRAR EQUIPOS PROPIAMENTE DISEAPARA USO INDUSTRIAL Y TURBINAS CUYO DIORIGINAL ES AREO UTILIZADO EN APLICACDE ESTE TIPO, POR LO QUE LAS TURBINASCLASIFICAN EN DOS FAMILIAS :

1- TURBINAS INDUSTRIALES

2- TURBINAS AERODERIVATIVAS


26/71

TURBINAS INDUSTRIALESLAS TURBINAS INDUSTRIALES O PARA TRPESADOS SE HAN PERFECCIONADO PARA SATLAS NECESIDADES NORMALES DE LAS PINDUSTRIALES, SIN LIMITACIONES DE ESPA

PESO.ESTA TURBINA NORMALMENTE ES DEL TIPO DDE DOS EJES, LAS PALETAS Y ALABES DEL CODE LA TURBINA SON DE CONSTRUCCIN FUE

MISMO QUE LAS TOBERAS; ESTO JUNTO CRAZONES DE PRESIONES Y TEMPERAMODERADAS EN EL GAS UTILIZADO, PERMITEINTERVALOS PARA LAS INSPECCIONEMANTENIMIENTO.


27/71

LOS COJINETES UTILIZADOS PARA LAS TURBINDUSTRIALES DEPENDIENDO DEL FABRICPUEDEN SER DEL TIPO CHUMACERA AS CTAMBIN DEL TIPO ANTI-FRICCIN (DE BOLRODILLO), DE IGUAL FORMA SE PROVEE UNA

VARIEDAD DE SELLOS EN LA TURBINA ALREDDE LOS RODAMIENTOS LOS CUALES PREVI

QUE EL ACEITE ENTRE EN LAS SECCIONES DTURBINA PUDIENDO CAUSAR TAPONAMIENCOMO CONSECUENCIA DAOS A LCOMPONENTES.

TURBINAS INDUSTRIALES


28/71

TURBINAS INDUSTRIALES


29/71

TURBINAS AERODERIVATIVAS

LA TURBINA TIPO AERODERIVATIVA, ES UN MDE CHORRO(JET) PARA AVIONES PERO, EN VE

DE IMPULSAR UN AVIN, MUEVE UNA TURBIPOTENCIA. EN STA FORMA, EL MOTOR ESGENERADOR DE GAS QUE ENVA GASES ATURBINA CONVENCIONAL DE POTENCIA TRABAJO PESADO.


30/71


GENERADOR DE GAS TURBINA

DE POTENCIA


31/71


LA UTILIZACIN DE STOS EQUIPOS ENINDUSTRIA OFRECE VARIAS VENTAJAS YA Q

AVANZADA TECNOLOGA UTILIZADA EN AVIACIN Y LOS LABORATORIOS INVESTIGACIN Y DESARROLLO ASOCIADOPUEDEN APLICAR PARA OPTIMIZAR FUNCIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS UTILIZEN LOS PROCESOS INDUSTRIALES


32/71



33/71

EL COMPRESOR DE AIRE

EN EL DISEO DE LAS TURBINAS A GAS SE PU APLICAR DOS TIPOS DE COMPRESORESDE AIRE:

CENTRIFUGOS RADIALES

CENTRIFUGOS AXIALES


34/71


COMPRESOR RADIAL EL COMPRESOR RADIAL ES EL PRIMER DI

EMPLEADO CON XITO EN LAS TURBINAS DEEST CONFORMADO POR TRES PARTPRINCIPALES CONOCIDAS COMO RODETE, DIF

Y MLTIPLE DE DISTRIBUCIN, CADA UNO UNA FUNCIN ESPECFICA EN EL PROCESOCOMPRESIN.


35/71

EL COMPRESOR DE AIRECOMPRESOR RADIAL


36/71


EL AIRE QUE SALE RADIALMENTE Y A VELOCIDAD DEL RODETE, ES TOMADO PO

DIFUSOR DONDE LA ENERGA CINTICA DELSE TRANSFORMA EN ENERGA POTENCIALFORMA DE PRESIN.EL MLTIPLE DE DISTRIBUCIN RECOGE EL APRESIN Y LO ENTREGA A LAS CMARACOMBUSTIN.


37/71


CENTRIFUGOS AXIALESLOS COMPRESORES AXIALES ESTN FORMAD

DOS SECCIONES: UNA ESTTICA OESTATOR QUEPUEDE SER DE NGULO FIJO O VARIABLE, YROTATIVA LLAMADOROTOR , EN AMBAS, ESTMONTADAS VARIAS FILAS DE ASPAS O ALABFORMA AERODINMICA QUE PERMITEN EL PFLUJO DE AIRE A TRAVS DE CADA ETAPCOMPRESOR AUMENTANDO LA PRESIN.


38/71

EL COMPRESOR DE AIRECENTRIFUGOS AXIALES


39/71


LA FUNCIN ES LA DE ELEVAR LA PRESIN DEMANEJADO (AIRE), UNA PARTE PARA SER MEZCLEL GAS PARA LA COMBUSTION Y LA OTRENFRIAMIENTO DE SUS COMPONENTES ASI COMESTABLECER EL SELLO DE AIRE EN EL SISTLUBRICACIN.


40/71


POSEE SISTEMAS DE CONTROL PARA PROTEGECOMPRESOR DE FENMENOS PRESENTADOS T

COMO SURGE Y STALL.

SON LOS MAS UTILIZADOS HOY EN DIA EN LATURBINAS A GAS.


41/71

CMARAS DE COMBUSTIN

LA CMARA DE COMBUSTIN ES EL ELEMENTO DENTRO DEL CUAL UNA ME

DE COMBUSTIBLE Y AIRE A ALTA PRESIN SEQUEMA. LOS GASES QUE RESULTAN DEL PROCDE COMBUSTIN PASAN A LA TURBINA CON UTEMPERATURA UNIFORME.


42/71

CMARAS DE COMBUSTIN

PROCESO DE COMBUSTIN.


43/71

CMARAS DE COMBUSTIN



44/71

CMARAS DE COMBUSTIN



45/71

CMARAS DE COMBUSTIN



46/71

CMARAS DE COMBUSTINFUNCION:

PROPORCIONAR LOS MEDIOS NECESARIOSPARA UNA ADECUADA MEZCLA DEL AIRE A

ALTA PRESIN Y EL COMBUSTIBLE.

QUEMAR EFICIENTEMENTE LA MEZCLA DE AIRE Y COMBUSTIBLE.


47/71

CMARAS DE COMBUSTIN

ENTREGAR A LA TURBINA LOS GASES CONUNA TEMPERATURA UNIFORME QUE NOSOBRE PASE LOS LMITES DE RESISTENCIALOS MATERIALES CON LOS CUALES ESTNCONSTRUIDOS LOS ALABES DEL ROTOR YESTATOR.

FUNCION:


48/71

TIPOS:TIPO CAN O CESTOS COMBUSTORES

UN SISTEMA DE COMBUSTIN PUEDE TENER U

VARIAS CMARAS TIPO CAN, CADA CONFORMADA POR UN INYECTOR COMBUSTIBLE, UNA PARED PERFORADA EN FCILNDRICA O TUBULAR (LINER) Y UNA CUBINDIVIDUAL QUE LA CONTIENE. LAS CMESTN INTERCONECTADAS POR PEQUEOS TDE PROPAGACIN DE LLAMA QUE PERMITENLA COMBUSTIN INICIADA POR LAS BUJAS EDE LAS CMARAS SE PROPAGUE A LAS DEM

CMARAS DE COMBUSTIN


49/71

CMARAS DE COMBUSTIN

TIPO CAN O CESTOS COMBUSTORES


50/71

CMARAS DE COMBUSTIN

TIPO ANNULAR ESTE TIPO DE CMARA DE COMBUSTIN

REEMPLAZANDO A LOS TIPO CAN-ANNULAR MOTORES MS MODERNOS.

CONSISTE EN UNA PARED PERFORADA O LINUNA CUBIERTA DISPUESTAS EN FORMA ANULA

VARIOS INYECTORES SE INSTALAN A LO LARGLA CIRCUNFERENCIA DE LA CMARACOMBUSTIN PARA SUMINISTRAR EL COMBUNECESARIO Y DOS BUJAS PROPORCIONANENERGA PARA LA IGNICIN DE LA MEZCLA.


51/71

CMARAS DE COMBUSTIN

TIPO ANNULAR


52/71

CMARAS DE COMBUSTIN

TIPO CAN-ANNULARESTE TIPO DE CMARAS DE COMBUSTIN, ESCOMBINACIN DEL CAN Y EL ANURESPECTIVAMENTE, ES AMPLIAMENTE USADLOS MOTORES DE TURBINA DE GAS MODERNO

CONSTA DE UNA CUBIERTA EXTERIOR ANULACONTIENE VARIAS PAREDES CILNDRIPERFORADAS, CADA UNA CON UN INYECTOCOMBUSTIBLE E INTERCONECTADAS ENTRE SPEQUEOS TUBOS DE PROPAGACIN DE LLAM


53/71

CMARAS DE COMBUSTIN

TIPO CAN-ANNULAR


54/71

LA TURBINA DEL COMPRESOR(TURBINA DE ALTA)

LA FUNCIN DE LA TURBINA ES LA SUMINISTRAR LA POTENCIA DE EMPUJECOMPRESOR AXIAL.

SE ENCUENTRA MONTADA EN EL MISMO EJECOMPRESOR AXIAL Y EXTRAE EL TRABAJO LA EXPANSIN DE LOS GASES QUE SALEN DCMARA DE COMBUSTIN.


55/71


ABSORBE EL 65% DE LA ENERGA CALORFICASUMINISTRAN LOS GASES EXPANDIDOS YA QURESTO ES UTILIZADO POR LA TURBINA LIBRE POTENCIA MECNICA PARA IMPULSAR LA CA ACOPLADA.


56/71


EXISTEN TRES TIPOS DE TURBINAS UTILIZTANTO PARA EL PRODUCTOR DE GAS COMO LA TURBINA DE POTENCIA.:

IMPULSO, REACCIN, E IMPULSO/REACCIN.


57/71


LA TURBINA DE REACCIN,EL ARREGLO DE TOBERAS GUAS SON DISE

PARA ALTERAR LA DIRECCIN DEL FLUJOTOMAR EN CUENTA LOS CAMBIOS DE PRESTO EXPERIMENTA UNA FUERZA DE REACRESULTANTE DESDE LA EXPANSIN

ACELERACIN DEL GAS.


58/71



59/71


LA TURBINA DE IMPULSO,LA CADA DE PRESIN A TRAVS DE CADA E

OCURRE EN EL ARREGLO DE LAS VENAS DTOBERA GUA INCREMENTNDO LA VELOCIDGAS MIENTRAS LOS ALABES DEL ROTOR DTURBINA EXPERIMENTAN UNA FUERZA DE IMPROVOCADA POR EL IMPACTO DE LAS MOLEDEL GAS SOBRE LOS ALABES.


60/71



61/71


LA COMBINACINIMPULSO/REACCIN(RATEAU), ES LA MAS COMNMENTE USADA EN

LAS TURBINAS A GAS, EN DONDE ES UN 50% DIMPULSO Y 50% DE REACCIN


62/71


PARTES DE LA TURBINA DE ALTAEL ROTOR

ES EL ELEMENTO DINMICO DE LA TURBINA FORMADO POR EL EJE, EL DISCO Y LOS ALABECUALES ESTAN INSTALADOS AL DISCO. EENCARGADO DE TRANSMITIR LA POTEGENERADA HACIA EL COMPRESOR AXIAL.


63/71


EL ESTATORES EL ELEMENTO ESTACIONARIO DE LA TUR

ETA FORMADO POR UNA SERIE DE ALAESTACIONARIOS LLAMADOS TOBERAS.LA FUNCIN DEL ESTATOR ES LA DE DIRIGIFLUJO DE GASES CALIENTES HACIA LOS ALDEL ROTOR DE LA TURBINA.


64/71


AL PASAR LOS GASES CALIENTES POR LAS TODEL ESTATOR, SUFREN UNA DESPRESURIZAC

UN AUMENTO DE VOLUMEN (EXPANSI VELOCIDAD (ENERGA CINTICA) LA CUATRANSFORMARA A SU VEZ EN ENERGA MECCUANDO LOS ALABES DEL ROTOR SE MUEV

GIREN EL EJE.


65/71


EL ROTOR

EL DISCO

TOBERAS

ALABES


66/71

LA TURBINA DE POTENCIA

SECCIN DE LA TURBINA A GAS DE GAS DONEXPANDEN LOS GASES CALIENTES QUE SADEL PRODUCTOR DE GASES, GENERANDO

TORQUE MECNICO QUE SE UTILIZA PAMOVER LA CARGA ACOPLADA.


67/71


SE ENCUENTRA CONECTADA AERODINMICA A LA SECCIN DE LA TURBINA GENERADORA

GAS.UTILIZA EL 35% DE LA ENERGA PROVENIENTLOS GASES CALIENTES QUE SALEN DE LA CMDE COMBUSTIN


68/71



69/71


ROTOR VOLUTA DEESCAPE

RODAMIENTO EXTREMO DE ACOPLE


70/71

DIFERENCIAS ENTRE TURBINASINDUSTRIALES Y AERODERIVATIVAS

TURBINAS A GAS AERODERIVADASTURBINAS A GAS CUYO GENERADOR DE

PROVIENE DE DISEOS ORIGINALMENREALIZADOS PARA APLICACIONES AERONAUTHAN SIDO ADAPTADOS PARA APLICACIOINDUSTRIALES (GE LM-2500, 6000; ROLLS RORB-211, AVON, TRENT)


71/71

DIFERENCIAS ENTRE TURBINASINDUSTRIALES Y AERODERIVATIVA

TURBINAS A GAS INDUSTRIALES

TURBINAS A GAS CUYOS COMPONENTES HANDISEADOS Y CONCEPTUALIZADOS PA APLICACIONES INDUSTRIALES ESPECIFICAMEN

(GE FRAME III, V; ALSTOM TB5000, TORNADSOLAR CENTAURO, MARS)

Turbina de Gas.ppt

Documents

Transcript of Turbina de Gas.ppt