UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
CURSO: PROGRAMACION APLICADA
Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Escuela profesional de Ingeniería Eléctrica
Tema: “DISEÑO MECANICO DE TURBINA PELTON”
Curso: PROGRAMACION Curso: PROGRAMACION APLICADA Prof.:
ING. POMA
Integrantes:
Código
1.- CRISOSTOMO MARTINEZ PEDRO A.
1023110132
2.-FLOREZ ALVAREZ ALEJANDRO
102312
2013 FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA
CICLO : 2013 B TEMA: DISEÑO MECANICO DE TURBINAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
CURSO: PROGRAMACION APLICADA
OBJETIVOS
DESARROLLAR MEDICIONES DE LA TURBINA PELTON ENCONTRADA EN LA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Y OBTENER DATOS CON LOS CUALES SE REALIZARAN LOS CALCULOS RESPECTIVOS Y PONER EN PRACTICA LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS EN EL CURSO.
CORROBORAR DICHOS RESULTADOS CON LOS MOSTRADOS EN DICHAS TURBINAS ASI COMO TAMBIEN CON LOS DATOS BRINDADOS POR EL MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS.
ELABORAR EL DISEÑO DE LA TURBINA PELTON, UTILIZANDO LOS PARAMETROS OBTENIDOS EN LOS CALCULOS.
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CICLO : 2013 B TEMA: DISEÑO MECANICO DE TURBINAS
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TURBINA : FUNCIONAMIENTO – EXPLICACIÓN
Motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y t urbinas de combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento.
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CICLO : 2013 B TEMA: DISEÑO MECANICO DE TURBINAS
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DATOS DE PARTIDA n = 514 rpm Turbina pelton Central Hidroeléctrica Moyobamba Potencia efectiva (tomada desde la pag. Ministerio de energia y minas) = 66.127 Mw
DATOS OBTENIDOS EN LAS MEDICIONES
b
h
e
B
M
t
47.5 cm
34.3 cm
15.4 cm
20.4 cm
16.7 cm
5.2 cm
D = 1.63 m Dp = 1.92 m De = 2.063 m
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CICLO : 2013 B TEMA: DISEÑO MECANICO DE TURBINAS
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PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO De las formulas teóricas para las principales dimensiones de los alabes:
b= [ 2,8 – 3,6] d
b= [ 3,2] d Obteniendo un promedio
h= [ 2,5 – 2,85] d
h= [ 2,675] d
e= [ 0,8 – 1,0] d
e= [ 0,9] d
B= [ 1,2 – 1,7] d
B= [ 1,45] d
M= [ 1,1 – 1,25] d
M= [ 1,18] d
t = [1,5] d
t = [1,5] d
Igualando a los datos obtenidos en las mediciones realizadas se obtiene : b 47.5 cm 3,2d
d= 18.844
h 34.3 cm 2,675d
e 15.4 cm 0,9d
B 20.4 cm 1,45d
M 16.7 cm 1,18d
t 5.2 cm 1,5d
d= 12.822
d= 17.111
d= 14.069
d= 14.153
d= 3.467
=
Obteniendo un promedio :
di =
18.844:12.822:17.111:14.069:14.153:3.467 6
di = .
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CICLO : 2013 B TEMA: DISEÑO MECANICO DE TURBINAS
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CALCULANDO EL DIAMETRO DEL CHORRO EN LA TURBINA
De: De = Dp + d
ó
Dp = D + 2 (7d/6)
206.3 = 192 + d
192 = 163 + 2 (7d /6)
d = 14.3 cm
d = 12.43 cm
Se toma el mayor valor para aumentar la eficiencia por lo tanto d = 14.3 cm. O el valor promedio seria (14.3 + 12.43 ) / 2 = 13.45
De :
CALCULANDO EL NUMERO DE CHORROS POR CADA TURBINA (Z) :
√ 2 . 2 . .
Con lo cual se deduce que el numero de chorros por turbina será de 2 chorros
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CALCULANDO H :
DE:
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. . 1 .
DE: ; para g= 9.806 --- Cv= 0.97 (valor prom.)
.
.√ . . .
CALCULANDO CAUDAL (Q) :
Con los datos brindados en la página oficial del MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS. P = 66.127 Mw δ = 9806 (peso especifico )
H = 417.18 (obtenido anteriormente ) Reemplazamos en la sgte ecuación:
Se obtiene:
. .
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DETERMINANDO EL NUMERO DE ALABES ( Na) De las siguientes formulas se calculara el promedio : 2
I)
Ó
II )
.
.
2
.
.
OBTENIENDO UN PROMEDIO : ( 20.06 + 22.06 )/2 = 21.06 De lo cual se concluye que la turbina tendrá aprox 21.06 alabes q redondeando nos da 22 alabes
Na = 22 alabes
CALCULANDO ns
:
De las formulas experimentales :
. . . . . . Como el valor del ns hallado es para un solo chorro entonces viene a ser un ns´ (prima) con lo cual reemplazando en la ecuación:
√ Entonces :
;
para ns´ = 18.28
y
Z =2
ns = 25.85 mcv
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CONCLUSIONES
Hemos concluido que para una mayor eficiencia de la turbina pelton los datos extraidos atravez de las mediciones deben ser los mas precisas posible y asi acercarnos al valor optimo de funcionamiento de dicha turbina.
Con el dato obtenido de la pagina del ministerio de energia y minas sobre la potencia brindada pudimos encontrar el valor del caudal que nos salio muy cercano al descrito en dicha turbina con lo cual confiamos en el resultado.
Como las mediciones obtenidas han sido hechas con una turbina que ya ha sido trabajada los resultados salen menores a los originales debido al desgaste y/o al error en las mediciones hechas.
La aplicación de las turbinas es muy frecuente para obtener energía eléctrica ya sea por cualquier método posible. Un claro ejemplo es que las turbinas se pueden utilizar de muchas maneras como, por ejemplo, en una central térmica , una hidroeléctrica o una geotérmica.
Pudimos concluir tambien que la turbina es de dos inyectores o chorros .
Infraestructura mas sencilla. Gira con alta velocidad, entonces se puede conectar el generador en forma directa, sin pérdidas de transmisión mecánica.
Los resultados obtenidos comparados con los brindados en la turbina fueron los siguientes :
Resultados Experimentales Teoricos
Q( ^3/ ) 16.16 16.2
H(m) 417.18 460
ns 25.85 28.8
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Na 21.06 >> 22 22
Z 1.3 >> 2 2
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