REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA SEDE.

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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA SEDE BARINAS-NÚCLEO BARINAS DEPARTAMENTO DE INGENERÍA MECÁNICA “ANÁLISIS DE LAS TURBINAS DE GAS PARA LA GENERACIÓN DE POTENCIA”. ING JORGE ZAMUDIO JOSÉ FALCÓN GENERACIÓN DE POTENCIA MARÍA MOLINA JULIO DE 2011

2 Este enfoque busca como objetivo primordial el poder viabilizar la alternativa de producción de generación de potencia mediante las turbinas a gas y sus diversas aplicaciones en la industria. A través de las turbinas de gas se producen gran cantidad de energía con baja relación de peso potencia y una velocidad de giro muy elevada. Las turbinas de gas son motores endotérmicos que convierten la energía química de la combustión continua desarrollada en las cámaras de combustión y aplicada al aire proveniente de un compresor centrífugo, para disponer de un flujo que al impactar con los álabes de la turbina provoque el salto térmico que convertido en energía mecánica produzca la rotación del eje que se convertirá en energía cinética en el compresor.

3 Después de la segunda guerra mundial, la expansión del conocimiento en el campo de las turbinas de gas ha sido vertiginoso, Por esta razón, se han desarrollado modelos de comportamiento de turbinas de gas bajo diferentes condiciones de operación. De este modo la turbina de gas está formada por dos elementos principales: -El generador de gas -La unidad generadora de potencia El generador de gases esta formado a su vez por uno o varios compresores, la cámara de combustión, y finalmente la o las turbias de expansión de gases. La unidad generadora de potencia es donde se obtendrá la potencia útil de la máquina.

4 La turbina de gas es una planta de potencia que produce gran cantidad de energía con poco peso y tamaño. Puede funcionar con una gran variedad de combustibles: gas natural, diesel, nafta, metano, gasóleos vaporizados, gases de biomasa. Ha tenido un gran crecimiento de utilización en los últimos años: mejora de materiales, refrigeración. Incremento de temperaturas y relaciones de compresión. Aumento del rendimiento del motor de 15% a valores de 45% Aplicaciones: generación de energía eléctrica (grandes y pequeñas instalaciones), propulsión marítima, terrestre y aérea.

5 SOBREALIMENTACIÓN DE MOTORES Y CALDERAS En las instalaciones que utilizan fluidos compresibles, las cantidades de energía utilizadas y, por tanto, las dimensiones de las máquinas, son proporcionales al flujo másico; para reducir las dimensiones conservando la potencia o para aumentar la potencia manteniendo las dimensiones, se puede: -Aumentar las velocidades de circulación, -Aumentar la presión de funcionamiento

6 Cuando la turbina de gas se utilice para generar energía eléctrica, la instalación se complementa con un compresor de gas de pequeñas dimensiones, que puede girar a mayor velocidad accionado mediante un multiplicador de engranajes. Los gases de escape calientan el aire y el gas combustible; la regulación del gasto de combustible se efectúa mediante un by-pass en la aspiración; se puede realizar un ahorro de energía dotando al compresor de combustible de una turbina de recuperación.

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8 Esquema de una turbosoplante

9 Turbina de gas para la producción simultánea de energía y aire comprimido

10 Sistema de funcionamiento del generador de pistones libres

11 Grupo marino de turbina de gas

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14 En general, un propulsor de reacción es un aparato que produce un chorro de gas de gasto másico G que sale a la velocidad y produce un empuje,

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20 El Gas Natural resulta el combustible ideal para operación de una Turbina de Gas. Para disponer de niveles aceptables de rendimiento de la turbina de gas se debe disponer de compresores y turbinas de alto rendimiento, con álabes que soporten altos requerimientos mecánicos y térmicos. Una de las desventajas en el campo de las turbinas de gas es que se requiere elementos que soporten altísimas temperaturas y que son muy costosos. Con respecto al método de producción de potencia mediante turbinas a gas es más limpio que otros métodos convencionales. En muchos de los casos el rendimiento será mejor si la velocidad a la cual trabaja la máquina sean altas. Mientras que las potencias producidas dependiendo de su aplicación serán pequeños.

21 DÍEZ, Pedro Fernández (2009). “APLICACIONES DE LAS TURBINAS DE GAS”. Tomado vía internet. Formato.Pdf http://libros.redsauce.net/Turbinas/Gas/PDFs/08Tgas.pdf DÍEZ, Pedro Fernández (2009). “TURBINAS DE GAS”. Tomado vía internet. Formato.Pdf http://libros.redsauce.net/ JUSTE, Gregorio L (2008). “TURBINAS DE GAS”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos. Tomado vía internet. Formato.Pdf http://labprop.dmt.upm.es/ljuste/ ARBELÁEZ O, Gabriel Jaime (2007). “TURBINAS DE AVIACIÓN”. Tomado vía internet. Formato.Pdf http://www.ultraligero.net/Cursos/mecanica/TURBINAS_DE_AVIACION.pdf Libros digitales de Ediciones UPC. “TURBINAS DE GAS”. Tomado vía internet. http://www.edicionsupc.es/ftppublic/pdfmostra/EM04001M.pdf