TURBINAS KAPLAN

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TURBINAS KAPLAN
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• Estas son máquinas hidráulicas de reacción de
  flujo axial, con alabes móviles que le permiten
  ajustarse con mucha facilidad, a diferentes
  condiciones de flujo sin que se tenga una caída
  de rendimiento de estas su utilización se dan en
  lugares donde se tienen saltos pequeños o a lo
  sumo medianos pero, pero que con mucho caudal.

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CARACTERÍSTICAS

• Dimensiones reducidas.
• Velocidades relativamente altas.
• Rendimiento elevado con carga variable.

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PARTES

• La parte gris, es el distribuidor.
• La parte café la cámara de alimentación.
• La parte roja los álabes móviles del
  distribuidor.
• La azul es el flujo del agua o fluido
• La parte amarilla es la turbina KAPLAN, donde,
  están sus alabes móviles que se asemejan a la
  forma ala de un avión o hélice de un barco y su
  eje.
• La parte verde es el difusor o tubo de aspiración.

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DISTRIBUIDOR

• El distribuidor es un órgano fijo cuya misión es
  dirigir el agua, desde la sección de entrada de
  la máquina hacia la entrada en el rotor (cámara
  de admisión), distribuyéndola alrededor del
  mismo, (turbinas de admisión total), o a una
  parte, (turbinas de admisión parcial), es decir,
  permite regular el agua que entra en la turbina,
  desde cerrar el paso totalmente, caudal cero,
  hasta lograr el caudal máximo. Es también un
  órgano que transforma la energía de presión en
  energía de velocidad en las turbinas
  hélico-centrípetas y en las axiales está
  precedido de una cámara espiral (voluta) que
  conduce el agua desde la sección de entrada,
  asegurando un reparto simétrico de la misma en la
  superficie de entrada del distribuidor.

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• El rotor va precedido del distribuidor, cuyos
  álabes direccionales son por le general móviles
  estos alabes se pueden regular durante la marcha
  de TH con el fin de tener rendimientos máximos.

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ROTOR

• Es el elemento esencial de la turbina, estando
  provisto de álabes en los que tiene lugar el
  intercambio de energía entre el agua y la
  máquina. Como una turbina Kaplan (álabes
  orientables), es mucho más cara que la de hélice
  (álabes fijos), a veces se equipa una central de
  pequeña altura con turbinas hélice y Kaplan.
  Estas van cambiando insensiblemente de forma para
  adaptarse a las diferentes condiciones de
  servicio.

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• El rotor de esta TH se caracteriza por poseer
  pocos álabes dispuestos de forma radial a la vez
  que carecen de corona exterior. El perfil de los
  alabes tiene características hidrodinámicas con
  poca curvatura, que facilita su rendimiento y
  aumenta la velocidad del fluido (agua), estas
  características hacen que estas TH se construyan
  de diámetros de rodete bastante pequeños.

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• Los álabes del rotor tienen un perfil de ala de
  avión y desarrollo helicoidal. El perfil de ala
  permite obtener una acción útil del agua sobre el
  álabe en el movimiento que aquella tiene
  respecto a éste.
• La forma helicoidal o alabeo se justifica, en
  virtud de que la velocidad relativa del flujo
  varía en dirección y magnitud con el radio,
  supuesta ? (velocidad angular) constante, y
  considerando la velocidad absoluta constante en
  magnitud y dirección.

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• Para lograr el control adecuado de las palas del
• rotor, tanto el núcleo del rotor, como el eje de
  turbina,
• permiten alojar en su interior los distintos
  dispositivos
• mecánicos, tales como servomotores, palancas,
• bielas, destinados a dicho fin
• Se distinguen tres sistemas de gobierno de las
  palas
• del rotor, dependiendo de la ubicación del
• servomotor de accionamiento en las distintas
  zonas
• del eje del grupo turbina-generador

• Por lo cuál cuenta con
• Servomotor en cabeza el servomotor está
  instalado en el extremo superior del eje, en la
  zona del generador
• Servomotor intermedio en este caso está situado
  en la zona de acoplamiento de los ejes de la
  turbina y del generador
• Servomotor en núcleo está alojado en el propio
  núcleo del rotor

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(No Transcript)
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APLICACIONES

• Se utiliza en saltos de gran caudal y poca
  altura, entre 6 y 70 metros, y con potencias
  entre 20 y 600 MW.
• Las turbinas Kaplan entran en competencia con las
  turbinas Francis para saltos entre 30 y 70
  metros. Las primeras presentan la ventaja de
  adaptarse mejor a las variaciones de carga,
  funcionando con un buen rendimiento al 40 de la
  carga máxima, mientras que en las Francis,
  aproximadamente a un 60 de la carga máxima,
  aparece un fenómeno denominado antorcha que puede
  dar lugar a fuertes vibraciones. Por otro lado,
  las Kaplan para saltos mayores de 50 metros, y a
  igual de potencia, tienen un diámetro mayor que
  las Francis.

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(No Transcript)