Funcionamiento y Clasificación de Turbinas de Vapor Industriales

Turbinas de Vapor: Fundamentos y Operación

Las turbinas de vapor son motores térmicos que utilizan la diferencia de entalpía del vapor para accionar un rotor. Este proceso requiere alcanzar niveles elevados de temperatura y presión. Existen diversos diseños de turbinas, cada uno optimizado para aprovechar los distintos estados del vapor a lo largo del proceso de generación.

Clasificación según la admisión de vapor

Las turbinas pueden clasificarse según la zona donde incide el vapor:

• Admisión parcial: El vapor incide únicamente en una sección del rotor.
• Admisión total: El vapor incide en toda la periferia del rotor.

Tipos de Turbinas de Vapor

Turbina Parsons

Esta turbina no utiliza toberas; es la combinación de álabes fijos y móviles la que genera el efecto de expansión a lo largo de todo el recorrido del vapor.

La presión disminuye progresivamente, mientras que la velocidad aumenta en los álabes fijos y disminuye en los móviles. Debido a la caída de presión constante a lo largo del recorrido, este diseño se construye habitualmente en forma de conos invertidos.

Turbina Rateau

Cuenta con una serie de toberas donde el vapor se expande, provocando una nueva caída de presión y un aumento de velocidad antes de que el vapor alcance la segunda rueda del rotor. La presión disminuye en cada etapa de expansión y permanece constante en cada rueda móvil.

Esta turbina es altamente eficiente y puede utilizarse hasta que la presión alcanza niveles muy bajos, gracias a sus características constructivas.

Turbina Curtis

Su funcionamiento busca aprovechar el remanente de velocidad tras la etapa de acción. Se intercala una rueda fija para cambiar la dirección del flujo, permitiendo que incida sobre una segunda rueda móvil e incrementando así el aprovechamiento del vapor.

En estas turbinas, la presión del vapor disminuye en las toberas y permanece constante hasta la salida, mientras que la velocidad aumenta en las toberas y disminuye en cada rueda móvil, manteniéndose constante en las ruedas fijas. Son ideales para operar hasta que la velocidad del vapor es demasiado baja.

Turbina de Acción

En este tipo de turbinas, el vapor ingresa por las toberas del estator y se expande, provocando una caída de presión y un aumento de velocidad. Con estas condiciones, el vapor impacta el rotor, generando el movimiento rotativo. En el rotor, la velocidad disminuye mientras que la presión se mantiene constante.