TURBINA DE VAPORUna turbina de vapor es una turbo mquina motora, que transforma la energa de un flujo de vapor en energa mecnica a travs de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entindase el vapor) y el rodete, rgano principal de la turbina, que cuenta con palas o labes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energtico. Este vapor se genera en una caldera, de la que sale en unas condiciones de elevada temperatura y presin. En la turbina se transforma la energa interna del vapor en energa mecnica que, tpicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad.CICLO DE UNA TURBINAEn termodinmica se conoce como ciclo Rankine ideal, el empleado en las centrales termoelctrica. El vapor que sale de la caldera (estado 1), es recalentado, a una presin relativamente alta, este es conducido a travs de una tubera hasta la turbina donde recibe el vapor y produce una expansin isoentrpica, permitiendo de esta forma mover su rotor y as producir el trabajo (Wt) necesario para mover el generador, el vapor sale de la turbina (estado 2), generalmente vapor hmedo a presin baja; pasa el condensador donde se transforma en liquido saturado (estado 3), en un proceso de extraccin de calor (Qr) que se realiza a presin constante; all el agua es tomada por la bomba y con un trabajo de bombeo (Wp) se aumenta la presin, en un proceso de compresin isoentrpica hasta el estado lquido sub. enfriado (estado 4), donde se alcanza la presin del trabajo de la caldera; en esta se adiciona calor (Qa) transformando l liquido en vapor recalentado a travs de un proceso a presin constante, obtenindose nuevamente el vapor necesario para alimentar la turbina (estado 1).

PARTES DE UNA TURBINA DE VAPORLas turbinas se componen de 4 partes principales:1. El cuerpo del rotor2. La carcasa o carcasa3. La tobera4. Los alabes

El rotor:El rotor de una turbina de accin es de acero fundido con ciertas cantidades de Nquel o cromo para darle tenacidad al rotor, y es de dimetro aproximadamente uniforme. Normalmente las ruedas donde se colocan los alabes se acoplan en caliente al rotor. Tambin se pueden fabricar haciendo de una sola pieza forjada al rotor, maquinando las ranuras necesarias para colocar los alabes

La carcasa:La carcasa es una cubierta envolvente que acta como barrera de presin y minimiza la perdida de vapor al mismo tiempo que conduce el flujo de energa de manera eficiente, esta soporta anillos de alabes estacionarios que sirven para dirigir el flujo de vapor en la direccin adecuada contra los alabes mviles.

La carcasa se divide en dos partes: la parte inferior, unida a la bancada y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas contienen las coronas fijas de toberas o alabes fijos. Las carcasas se realizan de hierro, acero o de aleaciones de este.Alabes:Los alabes se realizan de aceros inoxidables, aleaciones de cromo-hierro.Los alabes fijos y mviles se colocan en ranuras alrededor del rotor y carcasa. Los alabes se pueden asegurar solos o en grupos, fijndolos a su posicin por medio de un pequeo seguro, en forma perno, o mediante remaches. Los extremos de los alabes se fijan en un anillo donde se remachan, y los ms largos a menudo se amarran entre si con alambres o barras en uno o dos lugares intermedios, para darles rigidez.

Toberas: el vapor es alimentado a la turbina a traves de estos elemrntos. Su fucion es consegir una correcta distribucion del vapor entrante/ saliente a / desde el interior de la tuvina.

Vlvula de regulacin:Regula el caudal de entrada a la turbina, siendo de los elementos ms importantes de la turbina de vapor.Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales:Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando, y recubiertos de una capa lubricante que disminuya la friccin.Cojinete de empuje o axial:El cojinete axial, o de empuje impide el desplazamiento del rotor en la direccin del eje, Evitando el empuje axial que sufre el eje por el efecto del vapor repercuta en el reductor, dandolo seriamente El cojinete est construido en un material blando y recubierto por una capa de material que disminuya la friccin entre el disco y el cojinete. Adems, debe encontrarse convenientemente lubricado.

Sistema de lubricacin:Proporciona el fluido lubricante, generalmente aceite. Para asegurar la circulacin del aceite en todo momento el sistema suele estar equipado con tres bombas: Bomba mecnica principal: Esta acoplada al eje de la turbina, de forma que siempre que este girando la turbina est girando la bomba, asegurndose as la presin de bombeo mejor que con una bomba elctrica. Bomba auxiliar: Se utiliza exclusivamente en los arranques, y sirve para asegurar la correcta presin de aceite hasta que la bomba mecnica puede realizar este servicio. Bomba de emergencia: Si se produce un problema de suministro elctrico en la planta, esta queda sin tensin, durante la parada habra un momento en que las turbina se quedara sin lubricacin, ya que la bomba auxiliar no tendra tensin. Para evitar este problema, las turbinas suelen ir equipadas con una bomba de emergencia que funciona con corriente continua proveniente de un sistema de bateras.Sistema de extraccin de vahos:El depsito de aceite suele estar a presin inferior a la atmosfrica para facilitar la extraccin de vapores de aceite y dificultar una posible fuga de aceite al exterior. Para conseguir este vaco, el sistema de lubricacin suele ir equipado con un extractor.Sistema de refrigeracin de aceite:El aceite en su recorrido de lubricacin se calienta modificando su viscosidad, y por tanto, sus caractersticas lubricantes, llegando a degradarse si el calor es excesivo. Para evitarlo, el sistema de lubricacin dispone de unos intercambiadores que enfran el aceite, estos intercambiadores pueden ser aire-aceite, de forma que el calor del aceite se evacua a la atmsfera, o agua-aceite, de forma que el calor se transfiere al circuito cerrado de refrigeracin con agua de la planta.Sistema de aceite de control:Cuando la vlvula de regulacin se acciona oleo hidrulicamente el conjunto de turbina va equipado con un grupo de presin para el circuito de aceite de control. Este, debe mantener la presin normalmente entre los 50 y los 200 bares de presin hidrulica. El sistema de control gobierna la vlvula de salida del grupo, que hace llegar al aceite hasta la vlvula de regulacin de entrada de vapor con la presin adecuada.

Sistema de sellado de vapor:Las turbinas de vapor estn equipadas con sellos de carbn, que se ajustan al eje, y/o con laberintos de vapor. Con esto se consigue evitar que el vapor salga a la atmsfera y disminuyan la eficiencia trmica de la turbina.

Virador:El sistema virador consiste en un motor elctrico o hidrulico (normalmente el segundo) que hace girar lentamente la turbina cuando no est en funcionamiento. Esto evita que el rotor se curve, debido a su propio peso o por expansin trmica, en parada.

Compensador:Es el elemento de unin entre la salida de la turbina y el resto de la instalacin (generalmente las tuberas que conducen al condensador o el propio condensador). Ya que la carcasa de la turbina sufre grandes cambios de temperatura, este elemento de unin es imprescindible para controlar y amortiguar el efecto de dilataciones y contracciones

FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA DE VAPOR

El funcionamiento de la turbina de vapor se basa en el principio termodinmico que expresa quecuando el vapor se expande disminuye su temperatura y se reduce su energa interna. Esta reduccin de la energa interna se transforma en energa mecnica por la aceleracin de las partculas de vapor, lo que permite disponer directamente de una gran cantidad de energa. Cuando el vapor se expande, la reduccin de su energa interna en 400 caloras puede producir un aumento de la velocidad de las partculas a unos 2.900 km/h. A estas velocidades la energa disponible es muy elevada, a pesar de que las partculas son extremadamente ligeras.

Al pasar por las toberas de la turbina, se reduce la presin del vapor (se expande) aumentando as su velocidad. Este vapor a alta velocidad es el que hace que los labes mviles de la turbina giren alrededor de su eje al incidir sobre los mismos. Por lo general una turbina de vapor posee ms de un conjunto tobera-labe (o etapa), para aumentar la velocidad del vapor de manera gradual. Esto se hace ya que por lo general el vapor de alta presin y temperatura posee demasiada energa trmica

COMPONENTES DE UNA TURBINA EN LA PLANTALas turbinas de vapor se emplean principalmente en las centrales elctricas de energa, cuyos componentes principales son:Caldera: su funcin es la de generar el vapor necesario para el funcionamiento de la turbina.Turbina: es la encargada de utilizar la energa del vapor de la caldera y transformarla en trabajo til para mover un generador elctrico.Condensador: se emplea para condensar el vapor que sale de la turbina.Bomba: usada para alimentar la caldera con el agua que proviene del condensador.

RENDIMIENTO DE LAS TURBINAS DE VAPOREl rendimiento o eficiencia de una turbina se define como el cociente entre la energa producida por la misma y la energa disponible.La eficiencia de una turbina est influenciada principalmente por las prdidas de fluido debido a fugas y otros factores adems de los efectos de friccin que se presentan en el interior de la misma, producidos por el contacto entre el fluido y las partes mviles y estacionarias de la turbina.Este fenmeno se ve representado en un incremento de temperatura del fluido y una disminucin de la eficiencia del proceso.

Donde: Q es el calor suministrado al vapor por unidad de masa.L1es el trabajo mecnico entregado al eje por las ruedas mvilesLe es el trabajo mecnico entregado por el acoplamiento fuera de la turbinai es el salto entalpico disponible a la entrada de la turbinaTIPOS DE TURBINAS Turbinas de accin: El cambio o saltoentlpico o expansin es realizada en los labes directores o las toberas de inyeccin si se trata de la primera etapa de un conjunto de turbinas, estos elementos estn sujetos al esttor. En el paso del vapor por el rotor la presin se mantendr constante y habr una reduccin de la velocidad. Turbinas de reaccin: La expansin, es decir, el salto entlpico del vapor puede realizarse tanto en el rotor como en el estator, cuando este salto ocurre nicamente en el rotor la turbina se conoce como de reaccin pura. Turbina de flujo axial: Es el mtodo ms utilizado, el paso de vapor se realiza siguiendo un cono que tiene el mismo eje que la turbina. Turbina de flujo radial: El paso de vapor se realiza siguiendo todas las direcciones perpendiculares al eje de la turbina. Turbina con extraccin de vapor: Se realiza en etapas de alta presin, enviando parte del vapor de vuelta a la caldera para sobrecalentarlo y reenviarlo a etapas intermedias. En algunas ocasiones el vapor tambin puede ser extrado de alguna etapa para derivarlo a otros procesos industriales. Turbina de contrapresin: La presin del vapor a la salida de la turbina es superior a la atmosfrica, suele estar conectado a un condensador inicial que condensa al vapor, obtenindose agua caliente o sobrecalentada, que permite su aprovechamiento trmico posterior. Turbinas de condensacin: El vapor sale ana presin inferior a la atmosfrica, en este diseo existe un mayor aprovechamiento energtico que a contrapresin, se obtiene agua de refrigeracin de su condensacin. Este diseo se utiliza en turbinas de gran potencia que buscan un alto rendimiento.

MANTENIMIENTO DE UNA TURBINAMantenimiento Operativo Diario Comprobacin de alarmas y avisos Vigilancia de parmetros (niveles de vibracin, revoluciones, temperaturas de entrada y salida del vapor, presiones de entrada y salida, presin, temperatura y caudal de aceite de lubricacin, presin de vaco del depsito de aceite de lubricacin, comprobacin de nivel de aceite, presin diferencial de filtros, entre otros) Inspeccin visual de la turbina y sus auxiliares (fugas de aceite, fugas de vapor, fugas de agua de refrigeracin, ruidos y vibraciones anormales, registro de indicadores visuales)Mantenimiento Quincenal Inspeccin visual de la turbina Inspeccin de fugas de aceite Limpieza de aceite (si procede) Comprobacin del nivel de aceite Inspeccin de fugas de vapor Inspeccin de fugas de agua de refrigeracin Lectura de vibraciones (amplitud) Inspeccin visual de la bancada Purga de agua del aceite de lubricacin Inspeccin visual del grupo hidrulico de aceite de control Inspeccin visual del sistema de eliminacin de vahosTareas de mantenimiento de carcter mensual Muestra de aceite para anlisis Purga de agua del aceite Comprobacin de lubricacin de reductor y de alternador Anlisis del espectro de vibracin en turbina, reductor y alternador, a velocidad nominal

AUTOCLAVES DE VAPOR

INTRODUCCINLa esterilizacin mediante Autoclaves con vapor saturado es el mtodo universal ms utilizado, aplicable a todos aquellos artculos que puedan soportar el calor y la humedad.Son excelentes herramientas de esterilizacin que alcanzan en poco tiempo temperaturas ms altas que la ebullicin del agua, apoyadas en un hermtico Sistema de Presin.CARACTERSTICASUnautoclavees un recipiente metlico de paredes gruesas con un cierre hermtico que permite trabajar a altapresinpara realizar unaesterilizacinconvapor de agua. Su construccin debe ser tal que resista la presin y temperatura desarrollada en su interior. La presin elevada permite que el agua alcance temperaturas superiores a supunto de ebullicin. La temperatura y el vapor actuando conjuntamente producen la coagulacin de las protenas de losmicroorganismos, entre ellas las esenciales para la vida y la reproduccin de estos, llevando as a su destruccin. Con fines deconservacin de alimentos,medicamentos, y otros productos.PARTES DE UN AUTOCLAVE

Vlvula de escape:Dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por un conducto en una mquina o en un instrumento.Vlvula multipropsito:Vlvula para Calibracin, corte y check.

Resistencias Internas:Son las que mantienen en evaporacin el agua y se hace el proceso de esterilizacin.

Termostato:Un termostato es el componente de un sistema de control simple que abre o cierra uncircuito elctricoen funcin de latemperatura.

Manmetro de Presin:Un manmetro es unaparatoque sirve para medir lapresinde fluidos contenidos en recipientes cerrados.

Presostato:Elpresostatotambin es conocido como interruptor de presin. Es un aparato que cierra o abre uncircuito elctricodependiendo de la lectura depresinde unfluido.Temporizador:Un temporizador o minutero es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo.Sensores:Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en variables elctricas. Las variables de instrumentacin pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumnica, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza, torsin, humedad,pH, etc.Vlvula de seguridad:estn diseada para liberarfluidocuando lapresininterna supera el umbral establecido olibera el fluido cuando latemperaturasupera un lmite establecido.FUNCIONAMIENTOS DE UN AUTOCLAVELasautoclavesfuncionan permitiendo la entrada o generacin de vapor de agua pero restringiendo su salida, hasta obtener una presin interna de 103kPa, lo cual provoca que el vapor alcance una temperatura de 121grados centgrados. Un tiempo tpico de esterilizacin a estatemperaturaypresines de 15-20 minutos. Las autoclaves ms modernas permiten realizar procesos a mayores temperaturas y presiones, con ciclos estndares a 134C a 200 kPa durante 5 min para esterilizar material metlico; llegando incluso a realizar ciclos de vaco para acelerar el secado del material esterilizado.Las autoclaves son ampliamente utilizadas en laboratorios, como una medida elemental de esterilizacin de material. Aunque cabe notar que debido a que el proceso involucra vapor de agua a alta temperatura, ciertos materiales no pueden ser esterilizados en autoclave, como el papel y muchos plsticos. Debido a que el material a esterilizar es muy probablemente de uso grabable, se requiere de mtodos de testificacin de la calidad de dicha esterilizacin, esto quiere decir que la presin y temperatura aplicadas sern distintas para cada uno de los productos autoclavados.

Funcionamiento interno de un autoclave

El proceso completo de esterilizacin en un autoclave se compone de diferentes fases: Fase de purgado: A medida que la resistencia calienta el agua del fondo del caldern, se va produciendo vapor que desplaza el aire, hacindolo salir por la vlvula de purgado que est abierta. Esta fase termina cuando se alcanza la temperatura de esterilizacin. Fase de esterilizacin: Una vez cerrada la vlvula de purgado y alcanzada la temperatura de esterilizacin previamente seleccionada se inicia el proceso de esterilizacin. Fase de descarga: Terminado el proceso de esterilizacin, deja de funcionar la resistencia calefactora, con lo que deja de producirse vapor y la presin y temperatura del caldern empieza a bajar poco a poco.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN AUTOCLAVE

RUTINA DIARIA:

1) Quite el filtro ubicado en el drenaje de la cmara y lmpielo de pelusa y sedimentos

2) Limpie con un trapo hmedo los paneles frontales del equipo donde se acumule el polvo.

3) Verifique el estado de manmetros y termmetros.

4) Asegrese del buen estado de las vlvulas.

5) Controlar que no existan fugas de vapor.

RUTINA SEMANAL:

1) Lave el interior de la cmara de esterilizador. Use detergente (ajax o similar).

2) Enjuague el interior de la cmara con agua comn.

3) Seque el interior de la cmara con un trapo que no deje pelusa.

4) Coloque el filtro en su lugar.

5) Carros de carga y transportador, lvelos con una solucin de detergente suave.

PROBLEMAS COMUNES Y SUS CAUSAS EN UN AUTOCLAVE.

PROBLEMACAUSA

-El material sale mojado.-La trampa de vapor no trabaja.-El drenaje de la cmara sale obstruido.

-No se logro la esterilizacin.-Se sobrecargo la cmara con exceso de material.-Muy poco tiempo.-No se logro la temperatura de esterilizacin.

-No se logro la temperatura de esterilizacin.-La presin del vapor no es correcta.-Existen fugas de vapor en la compuerta.

-Los recipientes de vidrio se quiebran.-Se esterilizaron con el tapn colocado.-La evacuacin del vapor de la cmara se realizo de manera rpida.

VENTAJAS DE AUTOCLAVES DE VAPOR El vapor saturado tiene algunas caractersticas, las cuales se convierten en ventajas; estas son:Calentamiento y penetracin rpida de los textiles o telas.La destruccin de las esporas bacteriales ms resistentes en un breve intervalo de exposicin.El control fcil de la calidad y letalidad para los materiales y suministros.No deja residuo txico en los materiales despus del proceso de esterilizacin.Es el agente esterilizador ms econmico.Son rpidas.Son seguras, ya que los autoclaves cuentan con medidores de Presin, Temperatura y Nivelado de Agua.

SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA

INTRODUCCINLos sistemas de control de temperatura pretenden utilizar la tecnologa para realizar un control de temperatura en la industria. Qu es un controlador de temperatura?Como el nombre indica, un controlador de temperatura es un instrumento usado para controlar la temperatura. El controlador de temperatura tiene una entrada procedente de un sensor de temperatura y tiene una salida que est conectada a un elemento de control tal como un calentador o ventilador.

CARACTERSTICAS DE UN SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURALos sistemas de control de temperatura altamente dinmicos son ideales para aplicaciones externas. Estos instrumentos disponen de altas potencias de calentamiento y enfriamiento en un rango de temperatura muy amplio.Entre las principales caractersticas de los sistemas de control de temperatura se destacan: Ideal para el preciso control de aplicaciones externas. Diseados para el control de reactores encamisados. Enfriamiento y calentamiento muy rpido. Rangos de temperatura muy amplios con un slo uido. ptimo para la ms rpida compensacin de reacciones. Control de temperatura dinmico ICC, estabilidad de hasta 0.01 C. Potentes bombas de recirculacin, ajustables electrnicamente. Circuito cerrado hidrulicamente, no se generan vapores ni olores. No hay condensacin ni formacin de hielo. Control remoto. Llenado y desgasicado automtico.CMO FUNCIONAN LOS CONTROLADORES DE TEMPERATURA?

Para controlar con precisin la temperatura del proceso sin la participacin continua del operador, un sistema de control de temperatura se basa en un controlador, el cual acepta un sensor de temperatura tal como un termopar o RTD como entrada. Se compara la temperatura real a la temperatura de control deseada, o punto de ajuste, y proporciona una salida a un elemento de control. El controlador solo es una parte del sistema de control, y todo el sistema debe ser analizado para elegir un controlador adecuado. Los siguientes puntos deben ser considerados al seleccionar un controlador:

1.Tipo de sensor de entrada (termopar, RTD) y rango de temperatura2.Tipo de salida requerida 3.Algoritmo de control necesario (encendido / apagado, proporcional, PID)4.Nmero y tipo de salidas (calor, fro, alarma, lmite)TIPOS DE CONTROL DE TEMPERATURA:

RTD:Un RTD es un detector de temperatura resistivo, es decir, unsensordetemperatura basado en la variacin de la resistencia de un conductor con la temperatura.

Termocupla:es untransductorformado por la unin de dosmetalesdistintos que produce un voltaje, que es funcin de la diferencia detemperaturaentre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unin caliente o de medida y el otro denominado "punto fro" o unin fra o de referencia.

Termistor:Untermistores unsensorresistivo detemperatura. Su funcionamiento se basa en la variacin de laresistividadque presenta unsemiconductorcon la temperatura.

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA

FUNCIONAMIENTO DE LOS COMPONENTES:Los componentes bsicos de un sistema de control de temperatura son: a unidad de control, mando sensor master, mando sensor esclavo, rejilla de impulsin y una compuerta de sobrepresin.La primera est conectada al climatizador para transmitirle directivas de encendido/marcha y su modo de funcionamiento: ventilacin, calor o fro; a su vez tambin est conectada a las rejillas con compuerta motorizada mediante un Bus de dos hilos para alimentar los motores. El mando sensor mster puede ser inalmbrico o tener una conexin por cable, su ubicacin est generalmente en la pared, sus funciones caractersticas son: controlar la temperatura de la sala en donde est ubicado, dar rdenes al climatizador a travs de la unidad de control, programar horarios y fijar lmites de temperatura. El mando sensor esclavo tambin puede ser inalmbrico o tener una conexin mediante un cable, se coloca empotrado a la pared y se encarga de abrir o cerrar las compuertas de las rejillas de la zona en donde est ubicado, mostrar en su display los valores de temperatura que el ambiente posee; una vez establecida la puesta en marcha, controla la temperatura del lugar en funcin a la que fue asignada y programa horarios especficos. Por ltimo, en el sistema de control de temperatura tenemos la rejilla de impulsin y la compuerta de sobrepresin; la primera es motorizada, y la segunda posee un mecanismo gobernado por un muelle.BIBLIOGRAFIATurbina de vaporhttp://www.turbinasdevapor.com/index.php?option=com_content&view=section&layout=blog&id=5&Itemid=4

http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina_de_vaporPrincipales Aplicaciones para el Vapor.

http://www.tlv.com/global/LA/steam-theory/what-is-steam.html http://www.asing.es/p3.htm

http://www.turbinas3hc.com/Pagina2.html

http://www.isagen.com.coSistemas y comandos de control de temperaturahttp://www.esi2.us.es/~fcuesta/tempLCPI.pdfhttp://www.slideshare.net/Dianydt/uisrael-sistema-de-control-de-temperaturahttp://dea.unsj.edu.ar/control1b/teoria/unidad1y2.pdfhttp://es.ford.com/sdsupport/sync-technology/climate-by-voice-sync-myford-touch#reloadhttp://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/NTP/NTP/926a937/928w.pdfAutoclaveshttps://es.wikipedia.org/wiki/Autoclavehttp://www.twistermedical.com/docs/Baby%20E-%20R00.pdfgilbertoramirez.com.mx/im423/Autoclaves.ppthttp://www.medicalhs.com/autoclaves/http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=2701http://www.actiweb.es/bioingevalle_ltda/archivo3.pdfhttp://www.tuttnauer.com/sites/default/files/d-line-laboratory-spanish.pdf