Diseño de una turbina michel banki para su implementación en el banco de ensayos de turbinas del laboratorio de energía

摘要

En el presente proyecto se presenta una propuesta económica y versátil del acople deuna turbina Michell Banki en el banco de ensayo de turbinas del Laboratorio deEnergía ubicado en la sección de Ing. Mecánica.La tesis desarrollada abarca; la evaluación del banco de ensayo, a fin de utilizar lamayoría de recursos existentes en él y obtener los parámetros de operación de laturbina Michell Banki; el diseño hidráulico y mecánico de la turbina para el desarrollode los planos; la implementación del banco con el propósito de indicar lasmodificaciones realizadas; y los costos para estimar la inversión del proyecto.Los parámetros de operación de la turbina son los siguientes: 200 W de potencia en eleje, velocidad de rotación de 1000 rpm, 70% de eficiencia, velocidad específica igual a43, salto neto de 6,5 m y caudal de 4,7 l/s.Entre los principales componentes la turbina se obtuvo un rotor de 100 mm dediámetro y 35 mm de ancho; un eje de 15 mm de diámetro en la sección que acoge alrotor y de 28 mm en la sección más ancha; un inyector de 125 mm de largo, 23,3 mmde ancho y 26 mm de altura de garganta. El rotor será fabricado con acero inoxidableAISI 316L, el eje de AISI A570 y el inyector con acero ASTM A36 cubierto con pinturaepóxica al cuidado de la corrosión.La principal modificación del banco de ensayo para el acople de la turbina estárelacionada con el cambio de electrobomba y la incorporación de elementos como lapieza de transición y la tubería rectangular. De este modo se seleccionó unaelectrobomba monoblock de 1,9 HP de potencia, 3500 rpm, 18 m.c.a. y 4,5 l/s decaudal con alimentación 220/440 V, la cual puede trabajar con ambas turbinas (2990rpm para Michell Banki y 3100 rpm para Pelton) según el acondicionamiento del bancode ensayo. Asimismo, el acople de la electrobomba requiere la fabricación de unabrida de succión y una de descarga.El costo total del proyecto es de S/. 21,091.65, en donde está incluido S/. 16,000 porparte del diseño y S/. 5,091.65 por parte de la implementación (materiales yaccesorios, fabricación y montaje).