Zuñiga, Santiago L. (2016) Diseño de una turbina experimental de vapor de baja potencia. / Design of a low power experimental steam turbine. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Este trabajo se enfoca en el diseño de una turbina de vapor de carácter experimental para simular, en un laboratorio de transferencia térmica, la dinámica propia de una turbina de mayor tamaño en el circuito secundario de un ciclo de potencia. La máquina diseñada produciría 185 kW de potencia en el eje a 9.000 RPM con un rendimiento interno del 88 %, tomando en la entrada 0,4 kg/s de vapor saturado a 40 bar y descargando a una presión de 1,5 bar. Se desarrolló la teoría de turbomáquinas necesaria para realizar los cálculos fuidodinámicos y se propuso un método de diseño apropiado para el alcance del trabajo. Se decidió que la turbina sería de tres etapas, dos Curtis y una de impulso, y se realizaron los cálculos correspondientes. Una vez que el diseño fluidodinámico estaba definido, se procedió a dimensionar los distintos elementos mecánicos, con el alcance correspondiente a ingeniería conceptual y básica. Se realizaron detalladamente los cálculos propios del dimensionado del rotor (eje y discos), rodamientos, carcasa, válvula de seguridad de presión y asociados. Además se presentó el diseño conceptual de los elementos restantes, sistema de control y otros auxiliares. Finalmente, se realizaron los modelos en software 3D de todas las piezas y se produjeron los planos correspondientes.
Resumen en inglés
The present work focuses on the design of an experimental steam turbine required to simulate, in a thermal transfer laboratory, the dynamics of a bigger turbine used in the secondary circuit of a thermal power cycle. The designed machine is supposed to produce 185 kW with 88% internal efficiency, using 0,4 kg/s of saturated steam at 40 bar and discharging at 1,5 bar. The theoretical background required to perform the fluid dynamic calculations of a turbine was explained, and a design method according to the scope of the present work was developed. A three-stage turbine, with a double-row Curtis followed by an action stage, was chosen. Once the calculations corresponding to the fluid dynamic aspect of the turbine were finished, the design and sizing of the machine elements was done. The scope of the designs done in the present work belong to conceptual and basic engineering stages. The calculations involve the detailed sizing of the rotor (shaft and disks), bearings, housing, pressure safety valve and associate parts. Besides, the conceptual design of the remaining parts, control systems and other auxiliary parts is included. Finally, all the parts had their corresponding designs done in 3D software and all the drafts were generated accordingly.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica) |
|---|---|
| Información Adicional: | Área Temática: Diseño mecánico. |
| Palabras Clave: | Steam turbines; Turbinas de vapor de agua; Turbomachinery; Turbomaquinaria; Steam generation; Generación de vapor de agua; Fluid mechanics; Mecánica de fluidos;[Experimental turbines; Turbinas experimentales; Mechanical design; Diseño mecánico] |
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| Materias: | Ingeniería mecánica Ingeniería mecánica > Elementos de las máquinas Ingeniería mecánica > Máquinas térmicas en general |
| Divisiones: | Energía nuclear > Ingeniería nuclear > Control de procesos |
| Código ID: | 560 |
| Depositado Por: | USUARIO INVÁLIDO |
| Depositado En: | 05 Sep 2016 15:05 |
| Última Modificación: | 05 Sep 2016 15:05 |
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