PARTES DE UNA TURBOMÁQUINA
Una turbomáquina consta de diversas partes
y accesorios dependiendo de su tipo, aplicación y diseño. Por ejemplo un
ventilador puede ser una turbomáquina que sólo conste de un árbol, motor, rotor
y soporte, mientras que un compresor centrífugo o una bomba
semi-axial puede tener muchas partes que incluso no comparta con las demás
turbomáquinas existentes. Sin embargo, la mayoría de las turbomáquinas
comparten el hecho de tener partes estáticas y rotativas; y dentro de estos
conjuntos puede haber diversos elementos los cuales muchas turbomáquinas
comparten y una enumeración competente puede ser la siguiente:
Partes rotativas
Rodete
El Rodete es el corazón de toda
turbomáquina y el lugar donde aviene el intercambio energético con el fluido.
Se suelen emplear los índices 1 y 2 para establecer la entrada y salida del
rodete. Está constituido por un disco que funciona como soporte a palas,
también llamadas álabes, o cucharas en el caso de las turbinas Pelton.
La geometría con la cual se realizan los álabes es fundamental para permitir el
intercambio energético con el fluido; sobre éstas reposa parte importante del rendimiento
global de toda la turbomáquina y el tipo de cambio energético generado (si la
energía será transferida por cambio de presión o velocidad). Los tipos de
rotores pueden ser axiales, radiales, mixtos o tangenciales, para su fácil
identificación y distinción se hace uso de representaciones por proyección
específicas.
ROTOR RADIAL
ROTOR AXIAL
Eje o árbol
Artículo
principal: Árbol de transmisión
Tiene la doble función de trasmitir
potencia (desde o hacia el rotor) y ser el soporte sobre el que yace el rotor.
En el caso de las turbomáquinas motoras éste siempre está conectado a alguna
clase de motor, como puede ser un motor eléctrico,
o incluso una turbina como es común en los turborreactores,
muchas veces entre el árbol y el motor que mueve a la turbomáquina se encuentra
algún sistema de transmisión mecánica, como puede
ser un embrague o una caja reductora. En el caso de las
turbomáquinas generadoras, es frecuente encontrar un generador eléctrico
al otro extremo del árbol, o incluso hay árboles largos que soportan al rotor
en el medio y en un extremo se encuentra una turbomáquina generadora y al otro
un generador.
Partes estáticas
Al conjunto de todas las partes estáticas
de la turbomáquina (y en otras máquinas también) se le suele denominar estator.
Entradas y Salidas
Estas partes son comunes en todas las
turbomáquinas, pero pueden variar de forma y geometría entre todas. Existen
turbomáquinas generadoras de doble admisión, es decir, que tienen dos entradas
diferenciadas y una salida única de fluido. Estas partes pueden constar de una
brida en el caso de la mayoría de las bombas y compresores, pero en las
turbinas hidráulicas grandes, sólo son grandes tuberías y la salida muchas
veces tiene forma de difusor. En los molinos de viento, por ejemplo, la entrada
y la salida sólo pueden ser superficies imaginarias antes y después del rotor.
El distribuidor, es el órgano cuya misión es conducir el fluido desde la
sección de entrada hacia el rodete. Se suelen utilizar los índices 0 y 1 para
desisgnar las magnitudes a la entrada del distribuidor y a la salida (entrada
en el rodete). Por otro lado, el difusor es un elemento que se encuentra a la
salida del rodete y que disminuye la velocidad del fluido, además de
acondicionar hidraúlicamente el fluido para su conducción.
Álabes directores
También llamados palas directoras, son
álabes fijos al estator, por los cuales pasa el fluido de trabajo antes o
después de pasar al rotor a realizar el intercambio energético. Muchas
turbomáquinas carecen de ellos, pero en aquellas donde si figuran éstos son de
vital importancia. En las turbomáquinas motoras se encargan de dirigir el
fluido en un cierto ángulo, así como acelerarlo para optimizar el
funcionamiento de la máquina. En las turbomáquinas generadoras se encuentran a
la salida del rotor. Los álabes directores también pueden llegar a funcionar
como reguladores de flujo, abriéndose o cerrándose a manera de válvula para
regular el caudal que entra a la máquina.
Cojinetes, rodamientos o rolineras
Son elementos de máquina que permiten el
movimiento del eje mientras lo mantienen solidario a la máquina, pueden variar
de tipos y tamaños entre todas las turbomáquinas.
Sellos
Son dispositivos que impiden la salida del
fluido de la turbomáquina. Cumplen una función crítica principalmente en los
acoplamientos móviles como en los rodamientos. Pueden variar de tipos y
ubicación dentro una turbomáquina a otra.
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