Titulo de la Presentacin

rea Mecnica

Turbo MaquinasINTEGRANTES: Luciano Acua Acua.Jos Jara Lobos.Daniel Vergara Quezada.CARRERA: Ingeniera Mecnica en Mantenimiento IndustrialDOCENTE: Jos Viveros Fuentes.FECHA: 20/09/2016.

Turbina Francis

Qu son las turbinas?Podemos decir que una turbina hidrulica es una turbo mquina que transforma la energa hidrulica, en energa mecnica, todo esto aportado por un fluido incompresible, generalmente agua, que es conducida por una denominada tubera forzada.En una turbina, el fluido al atravesar la maquina cede el rotor, el cual es rgano principal y adems mvil; parte de su energa, es aprovechada en el eje solidario as mismo se va obtenindose la energa mecnica. Esta energa es transformada posteriormente en energa elctrica mediante un alternador. Tras esto como objetivo, escogimos un tipo de turbina llamada Turbina Francis, y expondremos todo lo asociado a ella.

Tipos de turbinasKaplan

Pelton

Francis

Michell Banki

Clasificacin deAcuerdo al Diseo del Rodete

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Tipos de turbinasClasificacin deAcuerdo al Cambio de Presin en el RodeteTurbinas de accin:Son aquellas en las que elfluido de trabajono sufre un cambio de presin importante en su paso a travs de rodete.

Turbinas de reaccin:Son aquellas en las que elfluido de trabajosi sufre un cambio de presin importante en su paso a travs de rodete.

Curva en funcin del rendimiento de turbinas

1)Pelton 2) Francis 3) Kaplan 4) tubular

Grafica en altura en saltos.

Las turbinas hidrulicas han sido usadas histricamente para accionar diversos tipos de molinos, aunque eran bastante ineficientes. En el siglo XIX las mejoras logradas en las turbinas hidrulicas permitieron que, all donde se dispona de un salto de agua, pudiesen competir con la mquina de vapor.En 1826, el ingeniero francs Benot Fourneyron desarroll una turbina de flujo externo de alta eficiencia (80%). El agua era dirigida tangencialmente a travs del rodete de la turbina provocando su giro. Alrededor de 1820 Jean Victor Poncelet dise una turbina de flujo interno que usaba los mismos principios, y S. B. Howd obtuvo en 1838 una patente en los EE.UU. para un diseo similar.

Historia de las Turbinas

En 1848 fue mejorada notablemente por James B. Francis. Se trata de una turbina de reaccin de flujo interno que combina conceptos tanto de flujo radial como de flujo axial.Desarroll una turbina con el 90% de eficiencia. Aplic principios y mtodos de prueba cientficos para producir la turbina ms eficiente elaborada hasta la fecha. Ms importante, sus mtodos matemticos y grficos de clculo mejoraron el estado del arte en lo referente al diseo e ingeniera de turbinas. Sus mtodos analticos permitieron diseos seguros de turbinas de alta eficiencia.

Historia de las Turbinas (Francis)

Turbo mquina de tipo a reaccin y de flujo mixto. Son turbinas hidrulicas que se pueden disear para un amplio rango de saltos y caudales, siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de los dos metros hasta varios cientos de metros.Es un motor hidrulico de reaccin, que se emplea para caudales y alturas medias Son conocidas como turbinas de sobrepresin por ser variable la presin en las zonas del rodete, o de admisin total ya que ste se encuentra sometido a la influencia directa del agua en toda su periferia. Turbina Francis

Clasificacin

Turbina Francis lenta salto de gran altura 200 metros o ms.Turbina Francis rpida salto de altura media 200 y 20 metros.

Turbina Francis extra rpida alturas menores de 20 metros.

Tipos de Turbina Francis

Partes de la Turbina Francis

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Video Turbina Francis.

Son muy costosas de disear, fabricar e instalar, pero pueden funcionar durante dcadas.Adems de para la produccin de electricidad, pueden usarse para el bombeo y almacenamiento hidroelctrico, donde un embalse superior se llena mediante la turbina (en este caso funcionando como bomba) durante los perodos de baja demanda elctrica, y luego se usa como turbina para generar energa durante los perodos de alta demanda elctrica.

Aplicaciones

Predictivo: Termografa, tintas penetrantes, Anlisis de vibraciones.Preventivo: Pautas de mantenciones peridicas, Historial de mantencin, Paradas programadas.Este tipo de turbinas es el que est ms sujeto a los efectos perjudiciales que produce la arena. Las revisiones peridicas necesarias dependen de la altura del salto y de las cualidades del agua.

Tipos de Mantenimiento

La revisin se extender a los siguientes puntos:Juego existente entre el rodete y el distribuidor.Estado de los laberintos circulares, de los labes mviles, del codo de aspiracin y de la envolvente.Estado de los anillos de proteccin del distribuidor y de la superficie de los labes distribuidores.

Cuando trabajan con saltos elevados, pueden vibrar anormalmente en ciertas condiciones de carga que se remedian en las formas siguientes:Comprobar si la rueda est bien centrada en el distribuidorComprobar el acoplamiento del generador.Comprobar la eficacia del dispositivo de entrada de aire en el tubo de aspiracin.Verificar el juego del soporte.Comprobacin de la dilatacin longitudinal del eje.

La turbina Francis de eje horizontal presenta las siguientes ventajasSeparacin completa de la turbina y el generador. Disposicin ventajosa de la sala de mquinas ya que la turbina y el generador estn situados al mismo nivel. Fcil montaje. Facilidad de reparaciones en la turbina y en el generador. Costo reducido de la turbina y el generador.

La turbina Francis de eje vertical presenta los siguientes inconvenientesLa turbina y el generador ya no son completamente independientes puesto que ambas mquinas han de estar soportadas por un cojinete axial comn.Al estar superpuestas la turbina y el generador, se precisa construir una sala de mquinas de, por lo menos, dos plantas.El montaje es ms difcil.Los dispositivos de engrase (sobre todo del cojinete axial) son ms complicados.El costo es superior en aproximadamente, un 20 % a igualdad las dems condiciones.

Forma de instalacin de la Turbina Francis

Ejercicio aplicado a turbina Francis.

Succin de Aspiracin

Seccin tubo de aspiracin

Ejercicio aplicado a turbina Francis.Calculo de RPM

Potencia

N especifico de revoluciones en caudal

Hoy en da, la tecnologa y eficiencia de los equipos va aumentando y por lo tanto muchos equipos van quedando obsoletos o siendo dejado de lados, sin embargo el aprovechamiento de las energas limpias va tomando vital importancia, por lo cual el uso de esta turbo maquina en la actualidad es amplia.Conclusin

www2.ing.puc.cl/~power/alumno98/equipos/Image5.gif

www.mma.es/docs/conservnat/naturalia/naturalia_hispanica/Peces/obrashidraulicas/CAP05_3.html

Colaboracin del Ingeniero Guillermo Eusse, Recursos Hidrulicos, Planta de tratamiento de aguas Villa Hermosa.

STREETER. Vctor L. Mecnica de Fluidos. MC Graw Hill. 2000.

http://cipres.cec.uchile.cl/~gvillarr/francis.html#5

www.eeppm.com

www.isagen.com.co

http://www.iaf.es/enciclopedia/averly/turbinas.htm

Bibliografa y linkografa