Draft Tube es un tubo divergente instalado a la salida del corredor de la turbina y utilizado para utilizar la energía cinética disponible con el agua a la salida del corredor. '. [1]
Este tubo de aspiración al final de la turbina aumenta la presión del fluido que sale a expensas de su velocidad. Esto significa que la turbina puede reducir la presión en mayor medida sin temor al reflujo de la pista de cola.
En una turbina de impulso, la altura disponible es alta y no hay un efecto significativo en la eficiencia si la turbina se coloca un par de metros por encima de la pista de cola . Pero en el caso de las turbinas de reacción, si la altura de la red es baja y si la turbina se instala por encima de la pista de cola, puede haber una pérdida apreciable en la altura de presión disponible para alimentar la turbina. Además, si la presión del fluido en la pista de cola es más alta que en la salida de la turbina, un reflujo de líquido en la turbina puede resultar en un daño significativo.
Al colocar un tubo de tiro (también llamado tubo o tubería difusora) a la salida de la turbina, la altura de presión de la turbina aumenta al disminuir la velocidad de salida, y se puede mejorar tanto la eficiencia general como la salida de la turbina. El tubo de tiro funciona convirtiendo parte de la energía cinética a la salida del rodete de la turbina en energía de presión útil. [2]
El uso de un tubo de tiro también tiene las ventajas de colocar la estructura de la turbina por encima de la pista de cola para que las inspecciones necesarias se puedan realizar más fácilmente y reducir la cantidad de excavación necesaria para la construcción.
Eficiencia
Se define como la relación entre la conversión real de energía cinética en energía de presión en el tubo de aspiración y la energía cinética disponible en la entrada del tubo de aspiración.
ɳ = Diferencia de energía cinética entre las pérdidas del tubo de entrada y de salida / Energía cinética en la entrada.
ɳ dt =:
V 2 = Velocidad de los fluidos en la entrada del tubo de tiro o en la salida de la turbina
V 3 = Velocidad de los fluidos a la salida del tubo de aspiración
g = aceleración gravitacional
h d = pérdidas de carga en el tubo de tiro
El tubo de aspiración permite colocar la turbina por encima de la pista de cola y simultáneamente permite que funcione con la misma eficiencia si se colocara en la pista de cola. [3]
Tubo de tiro y cavitación
La cavitación ocurre cuando la presión absoluta local cae por debajo de la presión de vapor saturado del agua para la temperatura del agua. [4] La altura del tubo de aspiración es un parámetro importante para evitar la cavitación. Aplicando la ecuación de Bernoulli entre la salida del corredor y el punto de descarga del tubo de tiro sin tener en cuenta las pérdidas de carga en el tubo de tiro)
z 2 = z (altura del tubo de tiro)
z 3 = altura de la pista de cola que se referencia como línea de referencia (= 0)
p 2 = presión a la salida del corredor
p 3 = presión manométrica
dado que el tubo de tiro es un difusor, V 3 es siempre menor que V 2, lo que implica que p 2 siempre es negativo, por lo que la altura del tubo de tiro es un parámetro importante para evitar la cavitación. [5]
Tipos de tubo de tiro
1. Difusor cónico o tubo divergente recto -Este tipo de tubo de tiro consiste en un difusor cónico con un semicírculo generalmente menor que igual a 10 ° para evitar la separación del flujo. Por lo general, se emplea para turbinas francis de eje vertical de baja velocidad específica. La eficiencia de este tipo de tubo de tiro es del 90%.
2. Tubo de tiro tipo codo simple - Consiste en un tubo tipo codo extendido. Generalmente, se utiliza cuando la turbina debe colocarse cerca de la pista de cola. Ayuda a reducir el costo de excavación y el diámetro de salida debe ser lo más grande posible para recuperar la energía cinética en la salida del corredor. La eficiencia de este tipo de tubo de tiro es menos de casi el 60%.
3. Codo con sección transversal variable -Es similar al tubo de tiro curvado excepto que la parte doblada es de sección transversal variable con salida rectangular. La parte horizontal del tubo de tiro generalmente está inclinada hacia arriba para evitar la entrada de aire desde el extremo de salida. [6]
Referencias
- ^ Teoría del tubo de borrador elemental ( http://nptel.ac.in/courses/Webcourse-contents/IIT-KANPUR/machine/chapter_7/7_7.html )
- ^ Valan Arasu A, "Turbo Machines", Editorial Vikas, Capítulo 9, Página 402
- ^ Valan Arasu A, "Turbo Machines", Editorial Vikas, Capítulo 9, Página 403
- ^ Ingram Grant, Conceptos básicos en TurboMachinery, Capítulo 9, Artículo 9.4.3
- ↑ Elementary Draft Tube Theory ( "Copia archivada" . Archivado desde el original el 10 de mayo de 2013. Consultado el 29 de mayo de 2013 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace ))
- ^ Valan Arasu A, "Turbo Machines", Editorial Vikas, Capítulo 9, Página 403