Monografía sobre Turbinas de Gas
INTRODUCCION
Los primeros usos del gas o vapor para realizar algún tipo de movimiento mecánico practico se remontan al año 1678, donde un jesuita, llamado Ferdinand Verbiest, desarrollo un modelo da un vehículo propulsado por la acción de vapor de agua.
Pero recién en 1872 se diseñó el primer modelo de turbina de gas que incorporaba varias etapas de compresión, que fueron funcionales hasta los inicios del año 1900. Más tarde, en 1903, un ingeniero llamado Stanford Moss desarrollo el denominado “turbo supercargador”, un dispositivo que utilizaba los gases de escape para mover una turbina que impulsaba un compresor centrifugo capaz de introducir más volumen de aire en la cámara de combustión. Este avance hizo posible las primeras turbinas de gas rentables y confiables.
DESARROLLO
Una turbina de gas en una máquina que genera energía motriz utilizando el aire como fluido de trabajo principal. Está compuesta por tres partes principales: Un compresor, una cámara de combustión, y una turbina de potencia.
El proceso por el cual una turbina genera trabajo utilizable en otros procesos es conocido como “ciclo de Brayton”. Y es el siguiente
1. Ingreso de aire a temperatura ambiente en el compresor
2. El aire comprimido se dirige a la cámara de combustión y es quemado con combustible.
3. El aire caliente producido por la combustión es liberado hacia la turbina de potencia, donde la diferencia de presión entre un la cámara de combustión y la turbina de potencia hace que el aire tenga fuerza suficiente para moverla y generar trabajo.
Funcionamiento de una turbina de gas simple.
De esta energía obtenida solamente es posible usar alrededor del 30% como energía disponible, ya que el restante 70% es requerido para comprimir el aire.
La eficiencia y el trabajo producido de este modelo de turbina dependen de las presiones que se manejan dentro del sistema, y a su vez este aumento de presión, eleva la temperatura, la cual debe ser limitada de acuerdo la temperatura que pueden soportar las partes de la turbina, en especial los alabes.
Asimismo existen diversas variantes de turbinas a gas. Una de ellas es la incorporación de un regenerador, que es un dispositivo que intercambia el calor de los gases de escape hacia los gases entrantes a la cámara de combustión, precalentándolos. Esto genera un aumento en la eficiencia del ciclo debido a que la energía calorífica de los gases de escape no se libera directamente al medio, y también disminuye la cantidad de combustible que se necesita para la cámara de combustión.
DIAGRAMA DE LA MÁQUINA DE TURBINA DE GAS CON REGENERADOR
Otro modo de utilizar los gases de escape para seguir produciendo energía es colocando una cámara de recalentamiento después de la salida de los gases de escape de la primera turbina, y llevarlos a través de una segunda turbina.
DIAGRAMA DE TURBINA A GAS CON RECALENTADOR
Además existe otro método para aprovechar la entrada de aire, y este consiste en colocar un “intercooler” o enfriador cuya función es enfriar el aire entrante y de esta manera se logra un que entre una mayor cantidad de aire a la cámara de combustión, generando así mayor presión de aire dentro de esta y a su vez un aumento de la energía disponible.
DIAGRAMA DE TURBINA DE GAS CON INTERCOOLER
Incluso todas estas modificaciones pueden combinarse para formar un sistema de producción de energía más eficiente que los anteriores, pero más costoso.
TURBINA DE GAS CON REGENERADOR, INTERENFRIADOR Y RECALENTADOR
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BIBLIOGRAFIA: (enlaces de Internet)
- http://www.monografias.com/trabajos/turbinagas/turbinagas.shtml
- www.rincondelvago.com
- http://tecnotic.wordpress.com/2008/01/22/turbina-de-gas-i-funcionamiento-basico/
- http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_de_gas
