Calderas Las calderas se pueden de clasificar de acuerdo a la siguiente tabla

...

[pic 1]

Condensadores

Los condensadores o intercambiadores de calor son ubicados en la salida de las turbinas de vapor con el objetivo de:

-Producir en la salida de la turbina un vacío que se necesita para lograr un cambio positivo del consumo de calor en la planta.

-Para condensar el escape de la turbina de vapor y después ser reusado en el ciclo cerrado

-Sacar el aire al condensado.

Los factores de diseño que se deben considerar son los siguientes:

Para condensadores pequeños los tubos se diseñan de forma cilíndrica. Para condensadores grandes se emplean tubos de forma rectangular para mejorar el uso del espacio. La salida se coloca en la parte de abajo del condensador y en la parte superior la entrada del condensado.

Para la selección de tubos en cuanto a su material se usa generalmente una aleación de cobre al 88%, estaño al 10% y de zinc al 2% para condensadores de agua dulce. Para agua salada se usa una aleación de cobre al 90% y níquel al 10%

La velocidad con la que entra el condesando puede provocar vibraciones, para evitar este tipo de vibraciones es necesario colocar el número soportes suficientes para fijar el condensador.

Los tubos a usar deben de tener una resistencia que puede aguantar las presiones de los volúmenes elevados que puedan llegar en el arranque de un ciclo.

Los cálculos para una manera sencilla para medidas y funcionamiento son los siguientes:

[pic 2][pic 3]

[pic 4]

Tipos de condensadores

Los condensadores se dividen en:

→Condensadores enfriados de aire:

Lugares donde no se puede dar un tratamiento adecuado al agua y para minimizar el número de piezas. Pueden ser fabricados en módulos para facilitar su transporte. Su limitación es para plantas por debajo de los 1000 kW. El vapor se condensa al interior de los tubos, al circular el aire por la superficie exterior. El aire se da por ventiladores. Su material más común para construcción es el aluminio.

→Condensados de contacto directo

Son efectivos para:

-Inversiones bajas

-La recuperación del condensado no es un factor importante.

Pueden ser de tres tipos:

1. Barométrico: el agua de enfriamiento y el vapor circulan en sentidos contrarios. Usando agua más fría para la condensación final. Tiene un tubo de aspiración para crear el vacío y succionar el vapor.

2. Nivel Bajo: se usan en lugar de la bomba para obtener la columna de agua del condensador barométrico y remover el líquido del vacío.

3. De chorro. Se usa para transportar los productos no condensados y evitar una bomba separadora de aire.

Turbinas de vapor.

Las turbinas de vapor han establecido un campo muy amplio en la industria como maquinas motrices. Son empleadas para accionar diferentes tipos de aparatos, por ejemplo, generadores eléctricos, bombas, compresores y para transmitir movimiento a las hélices de los barcos. La capacidad de las turbinas de vapor abraca un campo muy amplio, este puede ir desde unos cuantos hp de potencia hasta unos 1000 MW, estos pueden ser usados para mover generadores de las plantas eléctricas.

Las turbinas de vapor se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Según las condiciones de suministro y escapes de vapor, esto puede ser con condensación, sin condensación, con extracción automática, presiones mixtas, con extracción regenerativa, con recalentamiento.

2. Según la distribución de los cuerpos o de las flechas, un solo cuerpo, compaund en tándem (dos o más cajas con las flechas acopladas en línea), compaund cruzado (dos o más flechas acopladas sin alinear, con frecuencia distintas rpm).

3. Según el número de etapas de escape en paralelo, (de circulación doble o triple).

4. Según diferentes detalles en el diseño de las etapas, acción (impulso) o reacción.

5. Según la dirección de la corriente del vapor (corriente axial, radial, tangencial).

6. Según sean de un solo paso o de pasos múltiples. Las turbinas pequeñas normalmente son de un solo paso, las grandes requieren de varios pasos para su operación.

7. Según el tipo de aparatos que van a impulsar, generador eléctrico, dispositivo mecánico, etc.

8. Según la naturaleza del combustible que consumen, (calderas con quemador de combustible orgánico, reactor nuclear de agua ligera.

Ventajas generales de las turbinas de vapor.

Al compararlas con las maquinas reciprocantes, las turbinas de vapor requieren menos espacio, cimentaciones más ligeras y menos atención; su consumo de aceite para lubricación es más bajo, no requieren lubricación interna, el vapor de escape sale libre de aceite, no tiene partes sujetas a fricción, gran capacidad de carga, alta seguridad. En las máquinas de poca potencia su eficiencia es equivalente a la de las máquinas de vapor. La capacidad de las turbinas de vapor sencillas es bastante más elevada que las de cualquier otro tipo de máquinas impulsoras.

Circulación del vapor a través de las toberas y álabes de las turbinas de acción.

El trabajo teorico que puede obtenerse de la expresión de 1 lb de vapor es igual que la disminución de la entalpía durante la expansión isoentrópica , en Btu/lb y la velocidad de distribución es , m/s, donde está dada en kJ/kg.

El área requerida de la garganta de la tobera está dada por y el área área de la boca es , donde v es el volumen especifico, V es la velocidad y los subíndices representan la garganta y la boca respectivamente.

Eficiencia de los pasos de la turbina

Los pasos o etapas