Tipos de Turbinas Hidráulicas y sus Componentes

Tipos de Turbinas Hidráulicas

Turbina Francis

Francis: Apta para alturas de 40 a 400m y caudales medios o grandes. Podemos encontrar máquinas de eje vertical y horizontal. Para alturas mayores a 400m, el rodete Francis pierde la llanta y los álabes en voladizo. Los álabes tienen perfil aerodinámico y no son orientables. Similar a la turbina Francis en el resto de elementos.

Turbina Hélice

Hélice: Para alcanzar alturas de 400 a 700m con un rendimiento óptimo. Es una máquina axial empleada en saltos reducidos de gran caudal. El rendimiento baja considerablemente cuando varía la altura.

Turbina Kaplan

Kaplan: Idéntica a la turbina hélice, pero con álabes que pueden girar sobre su eje. Los álabes pueden girar al unísono gracias a un mecanismo situado en el interior del cubo.

Turbina Deriaz

Deriaz: Evolución de la turbina Kaplan. Está diseñada para trabajar reversiblemente como turbina y como bomba.

Turbina Bulbo

Bulbo: Surge a partir de nuevas disposiciones de la turbina Kaplan al desearse aumentar la velocidad específica (ns) y disminuir pérdidas. Se desea suavizar aún más el cambio de sentido del flujo. Dispone de un bulbo junto al rodete y de forma coaxial a este, en el que se aloja el generador eléctrico junto con todos los elementos de maniobra. El antedistribuidor y distribuidor se apoyan sobre el bulbo. Los álabes son orientables y es una máquina doblemente reversible.

Componentes de las Turbinas

Tubo Difusor

Tubo Difusor: Es un conducto recto o en forma acodada. En los rectos, la sección circular de la salida del rodete aumenta de área hasta que llega al canal de desagüe. Crea una depresión a la salida del rodete, lo que permite una recuperación de energía (aumento de altura de unos 4 a 6m).

Inyector (Pelton)

Inyector: Es un conducto prolongación de la tubería forzada (pantalón) que termina con una tobera convergente. Tiene en su interior una válvula de aguja para variar el caudal.

• Transformar la energía de presión del agua en energía cinética.
• Introducir el agua en el rodete.
• Existen inyectores auxiliares de arranque y parada.

Parámetros de Rendimiento

Energía Hidráulica (HE)

HE: Energía hidráulica bruta teórica (no es real) que produciría la bomba en el caso de que se cumpliese el Teorema de Euler. HE = Hi - (hl)g

Eficiencia del Álabe (ea)

ea: ea = Hi / He. No se trata de un rendimiento energético, sino de una medida entre el funcionamiento de la turbina y el proporcionado por el Teorema de Euler.