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1 TIPOS DE CENTRALES HIDRÁULICAS: 3 tipos a) Centrales de agua fluyente No hay embalse. Captan una parte del caudal circulante por el río a partir de.

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2 1 TIPOS DE CENTRALES HIDRÁULICAS: 3 tipos a) Centrales de agua fluyente No hay embalse. Captan una parte del caudal circulante por el río a partir de un azud y lo conducen hacia la central para ser turbinado. Posteriormente este caudal se devuelve al cauce del río. Salto útil prácticamente constante, y un caudal muy variable, dependiendo de la hidrología. Azud o presa de derivación Cámara de carga Tubería forzada Turbina Canal de descarga Generador eléctrico y los elementos auxiliares La potencia instalada esta directamente relacionada con el caudal que pasa por el río. Suelen ser MINICENTRALES, de menor tamaño y menor energía. Elementos:

3 CENTRAL DE AGUA FLUYENTE Esquema de funcionamiento: 1- Embalse 2- Presa 3- Galería de conducción 4- Chimenea de equilibrio 5- Tubería reforzada 6- Central 7- Turbinas y generadores 8- Desagües 9- Líneas de transporte de energía eléctrica 10- Embalse inferior o río

4 3 En las centrales fluyentes, el agua no se embalsa. Un azud retiene el agua sólo lo necesario para desviar parte del caudal a la centra.

5 b) Centrales de pie de presa Están situadas aguas abajo de los embalses. Para ello se construye una presa. Se regulan los caudales de salida para ser turbinados en el momento que se precise. Suelen ser de gran tamaño y muy potentes Instalaciones necesarias: Adaptación de las conducciones de la presa a la minicentral, o construcción de otras nuevas. Toma con compuerta y reja. Tubería forzada hasta la central. Edificio de la central con su equipamiento electromecánico.

6 Esquema de funcionamiento: 1- Presa 2- Rejillas 3- Turbina 4- Conjunto turbina + generador eléctrico 5- Transformador 6- Líneas de tendido eléctrico

7 Son las que en las horas bajas utilizan la energía sobrante para bombear agua a un embalse superior y en las horas punta se aprovechan para dar energía a la red.

8 AREA DE CONOCIMIENTO:EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. AREA DE CONOCIMIENTO: EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. TEMA Nº 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS UNEFM Ingeniería Principio de funcionamiento: Aprovechan la energía hidráulica de la naturaleza ya sea en forma de saltos (carga) o en forma de caudal (ríos caudalosos) para transformarla en energía mecánica en un eje.

9 Al igual que las turbinas Pelton, las turbinas Francis pueden ser instaladas con el eje en posición horizontal o en posición Vertical Siendo la posición vertical del eje la más generalizada por estar ampliamente experimentada, especialmente en el caso de unidades de gran potencia

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11 En saltos de muy poca altura, la turbina se halla sumergida, en este caso no se dispone de cámara espiral, el rotor se instala en el interior de una cámara abierta conectada directamente con la toma de agua o el embalse

12 AREA DE CONOCIMIENTO:EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. AREA DE CONOCIMIENTO: EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. TEMA Nº 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS COMPONENTES TURBINA FRANCIS TUBO DE ASPIRACIÓN CARCASA Y DIRECTRICES DEL DISTRIBUIDOR ROTOR Carcasa Directrices del distribuidor 1. Espiral con rueda de álabes 2. Tubo de descarga 3. Acoplamiento 4. Generador UNEFM Ingeniería

13 AREA DE CONOCIMIENTO:EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. AREA DE CONOCIMIENTO: EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. TEMA Nº 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS DESCRIPCIÓN SUMARIA DE ALGUNOS TIPOS DE TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINA KAPLAN Turbina de hélice con álabes de rodete orientables Turbina de reacción Flujo axial Número de revoluciones altas UNEFM Ingeniería

14 Un montaje característico de este tipo de turbinas, conjuntamente con el alternador, constituye los llamados grupos-bulbo, propios de las centrales mareomotrices; o los grupos-pozo. Estos se utilizan para aprovechar al máximo de las corrientes de agua con muy poco salto. En ambas disposiciones, la cámara y el tubo de aspiración constituyen un solo conducto pudiendo estar situado el eje del grupo en posición vertical y también horizontal o inclinada. Eje vertical Eje Horizontal

15 Dado el gran parecido con las turbinas Francis, todos aquellos componentes tienen la misma función y similares características. Tal ocurre con los elementos siguientes: 1.- Soporte Superior 1.- Soporte Superior Cojinete de Empuje Cojinete Guía de Turbina. 4.- Rotor. Estator. 5.- Estator. 6.- Eje. 7.- Acoplamiento. 8.- Turbina.

16 Se asemeja a la hélice de un barco, al estar formado por un numero determinado de palas, de 2 a 4 para saltos de pequeña altura y de 5 e 9 cuando los saltos son mayores, dentro del campo de aplicación de las turbinas Kaplan. Solamente se denominan turbinas Kaplan, cuando todas y cada una de las palas del rodete están dotadas de libertad de movimiento, girando al unísono y uniformemente sobre sus asientos respectivos situados en el núcleo, llamado cubo del rodete.

17 Está alojado en el propio núcleo del rodete. Existen turbinas en las que las palas del rodete se pueden orientar con mecanismos accionados por motor eléctrico y reductor de velocidad, colocados en el interior del eje. En los rodetes Kaplan, el interior del núcleo está lleno de aceite, a fin de producir la estanqueidad necesaria que evite el paso de agua, a través de los ejes de las palas. En el caso de turbinas Kaplan, las palas del rodete están situadas a un nivel más bajo que el distribuidor, de modo que la corriente de agua que fluye por éste, incide sobre dichas palas en su parte posterior, en dirección paralela al eje de la turbina.

18 Los grupos Bulbo, como parte fundamental de algunas centrales minihidráulicas y maremotrices, no son más que un tipo especial de turbina hélice, capaces de aprovechar saltos de pequeño desnivel, pero de gran caudal. Estos grupos fueron concebidos en un principio para ser utilizados en cuencas fluviales de grandes caudales y posteriormente han sido empleados también por las centrales maremotrices, que como sabemos se caracterizan, por pequeñas alturas y grandes caudales.

19 AREA DE CONOCIMIENTO:EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. AREA DE CONOCIMIENTO: EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. TEMA Nº 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS DESCRIPCIÓN SUMARIA DE ALGUNOS TIPOS DE TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINA PELTON No están sumergidas en el agua Turbina de acción Flujo Tangencial Número de revoluciones bajas UNEFM Ingeniería

20 AREA DE CONOCIMIENTO:EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. AREA DE CONOCIMIENTO: EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES. TEMA Nº 5: TURBINAS HIDRÁULICAS TURBINAS HIDRÁULICAS COMPONENTES PRINCIPALES TURBINA PELTON Tobera o inyector Generador Caja de derivación Rueda con álabes Acoplamiento Eje Caja de la turbina UNEFM Ingeniería

21 Los componentes esenciales de una turbina Pelton siguiendo la trayectoria del agua a través de la misma son: 1.- Carcasa. 2.- Generador. 3.- Rodete. 4.- Eje. 5.- Deflector. 6.- Cojinete. 7.- Manómetro. 8.- Regulación y control. 9.- Inyector.

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23 22 PELTON 1.-Rodete 2.-Cuchara 3.-Aguja 4.-Tobera 5.-Conducto de entrada 6.-Mecanismo de regulación 7.-Cámara de salida

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25 Está constituido por uno o varios equipos de inyección de agua. Cada uno de ellos esta formado por determinados elementos mecánicos, tiene como misión dirigir un chorro de agua uniforme sobre el rodete, así como también regular el caudal preciso que ha de fluir hacia dicho rodete, llegando a cortarlo totalmente cuando proceda.

26 Consiste en la prolongación de la tubería forzada, acoplada a ésta mediante brida de unión, posteriormente a la situación de la válvula de entrada a turbina, según la trayectoria normal del agua. También se nombra cámara de inyectores. Tiene como misión fundamental, conducir el caudal de agua. Igualmente, sirve de soporte a los demás mecanismos que integran el distribuidor.

27 Es el elemento mecánico destinado a dirigir y regular el chorro de agua. Está compuesto por: Tobera.- Se entiende como tal, una boquilla, normalmente con orificio de sección circular (puede tratarse de otra sección) de un diámetro aproximado entre 5 y 30 cm, instalada en la terminación de la cámara de distribución.Tobera.- Se entiende como tal, una boquilla, normalmente con orificio de sección circular (puede tratarse de otra sección) de un diámetro aproximado entre 5 y 30 cm, instalada en la terminación de la cámara de distribución. Aguja.- Está formada por un vástago situado concéntricamente en el interior del cuerpo de la tobera, guiado mediante cojinetes sobre los cuales tiene un libre movimiento de desplazamiento longitudinal en dos sentidosAguja.- Está formada por un vástago situado concéntricamente en el interior del cuerpo de la tobera, guiado mediante cojinetes sobre los cuales tiene un libre movimiento de desplazamiento longitudinal en dos sentidos

28 Deflector. Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o pantalla, puede ser intercalado con mayor o menor incidencia en la trayectoria del chorro de agua, entre la tobera y el rodete, presentando la parte cóncava hacia el orificio de tobera.Deflector. Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o pantalla, puede ser intercalado con mayor o menor incidencia en la trayectoria del chorro de agua, entre la tobera y el rodete, presentando la parte cóncava hacia el orificio de tobera.

29 Es la pieza clave donde se transforma la energía hidráulica del agua, en su forma cinética, en energía mecánica o, dicho de otra manera, en trabajo según la forma de movimiento de rotación. Esencialmente consta de los siguientes elementos.


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