P9005 Unidad de Turbina de Gas de Doble Eje
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1. segundo de acuerdo a requerimiento de combustible con la turbina de potencia operando en los l mites 170 a 590 rev segundo y desarrollando una m xima potencia de unos 4kW PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www patfactory com OPERACI N Y DE TRABAJO INSTRUCCIONES DE PROGRAMA SUGERIDO EXPERIMENTAL Se proveen instrucciones completas de operaci n con cada unidad y se describe un amplio programa de pruebas en la publicaci n de Cussons Primer Curso de la Tecnolog a de Turbinas de Gas de T H Frost Se muestran gr ficos de resultados t picos de prueba en la Fig 3 en la pagina siguiente UNIDAD DE TURBINA DE GAS DE DOBLE EJE P9005 La Unidad de Turbina de Gas de D oble Eje en un soporte m vil auto contenido consiste de una unidad compresor turbina de un eje y c mara de combusti n para operaci n con propano butano o mezclas de propano butano turbina de potencia maquina el ctrica calibrada para medici n de potencia y par sistema de ignici n tanque de aceite bomba de circulaci n refrigerador y filtro panel de instrumentos de cinco colores con diagrama de flujo fluj metro de admisi n de aire de fluj metro combustible tac metros 2 instrumento termopar multi punto sensor de presi n 3 man metro presi metro de aceite y presi metro de combustible Completa con conjunto compresor de arranque y todos los controles Suministrada climatizada para utilizar en condiciones ambientales has2. 0 63 P9007 5 5 12 0 30 12 0 30 12 0 25 10 P9008 Incluido con el P9005 Cussons Technology Ltd 102 Great Clowes Street Manchester M7 1RH England Tel 44 161 833 0036 Fax 44 161 834 4688 E mail sales cussons co uk Web www cussons co uk En l nea con la pol tica empresarial de constante desarrollo y mejora las especificaciones detalladas pueden ser alteradas sin previa notificaci n Issue 1 PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www pdffactory com
3. CUSSONS TECHNOLOGY Fi ONE l E CARACTER STICAS 9 Facilidad de aprendizaje completa auto contenida Dise ada para operaciones seguras y f ciles con bajos niveles de ruido Opci n de entrada de datos disponible para todas la variables medidas Controles completos e instrumentaci n mostrado en un diagrama de flujo multicolor CAPACIDAD EXPERIMENTAL Dise ada para una operaci n f cil y segura con bajos niveles de ruido Opci n de registro de datos disponibles para todas las medidas variables Rendimiento de una unidad simulada de un eje Rendimiento de una unidad de un eje con carga de boquilla simulada pedir disponibilidad Rendimiento de una unidad de doble eje Caracter sticas de componentes individuales compresor de generador de gas Caracter sticas de c mara de combusti n curvas caracter sticas de la turbina INTRODUCCI N Las turbinas de gas se utilizan cada vez m s en las centrales el ctricas para una variedad de aplicaciones en todo el mundo Originalmente fueron solamente desarrolladas para la propulsi n de aviones donde su inherente bajo peso espec fico i e masa potencia de unidad las hac a esenciales para vuelos de alta velocidad Por esta raz n particular fueron desarrolladas a un alto grado de rendimiento en t rminos termodin micos y mec nicos Debido parcialmente al mpetu del campo de motores de avi n y tambi n a otras ventajas operacionales significat
4. INE SPEED INCREASE FIG 1 FLOW DIAGRAM DIAGRAM DE FLUJO El diagrama de flujo Fig 1 se ilustra arriba y se reproduce en color en el panel de instrumentos de la unidad MONTAJE La unidad completa est construida sobre un robusto chasis de acero montado sobre ruedas con un panel de instrumentos de melanina y paneles con chapa de acero Sus dimensiones globales permiten que la unidad pueda pasar por una puerta normal se ha puesto atenci n especial a los requisitos de una f cil instalaci n bajo nivel de ruido conveniencia operacional y seguridad INSTRUMENTACI N La instrumentaci n incorporada en el panel delantero se ofrece para medir temperaturas y presiones por todo el ciclo caudales de aire y combustible velocidades rotacionales de la unidad compresor turbina y turbina de energ a y el par de salida de la turbina de potencia Las medidas de temperatura se hacen mediante instrumentos termopares NiCr Ni Al para siete temperaturas Las medidas de presi n se hacen con man metro para la presi n diferencial y por contadores de tubo Bourdon para las otras el flujo de aire se mide con un conjunto de las cabezas Pitot El flujo de combustible se mide por un metro que medir los l quidos en areas variables las velocidades rotacionales se miden por tac metro electr nico y la salida de potencia por medici n de potencia el ctrica La instrumentaci n se ha posicionado en secuencia l gica para facilitar l
5. as lecturas Transductor y A condicionamiento de Se ales P9008 para opci n de registro de datos para la P9005 El prop sito de esta opci n accesoria montada en f brica es ofrecer se ales anal gicas acondicionadas de 0 10V cc para los siguientes par metros de medici n Temperaturas 7 TI admisi n de aire T2 salida de compresor T3 salida de c mara de combusti n T4 admisi n de turbina de potencia T5 salida de turbina de potencia Tg combustible To aceite Presiones 5 Po acate Pg combustible P3 admisi n de generador de gas P4 admisi n de turbina de gas Pcc p rdida de presi n de c mara de combusti n Flujo 2 Aire combustible Velocidades 2 generador de gas turbina de potencia Corriente de alternador Voltaje de alternador El Acondicionamiento de Se ales P9008 para Opci n de Archivo consiste de un suministro de energ a cc adicional Ov 15v y 24v 4 transductores de presi n 3 transductores de presi n diferencial orificio de combustibles m dulos de sensor de corriente y voltaje rms y un tablero de circuito impreso adicional y todos los cables adicionales necesarios tuber as y conexiones Las salidas todas ellas amplificadas a 0 10V cc se conectan a dos conectores hembra tipo D Estas se al s pueden entonces conectarse a un ordenador o sistema de registro de datos N B No se incluyen el ordenador ni el sistema de adquisici n de datos en el suministro de equipo pero hay detalle
6. ivas las turbinas de gas industriales han sido y est n siendo desarrolladas para aplicaciones tan diversas como para las centrales de pico bombas de bomberos unidades compresoras y de bombeo de gas natural UNIDAD DE TURBINA DE GAS DE DOBLE EJ E P9005 energ a de planta y plantas de proceso de calentamiento propulsi n de camiones pesados propulsi n de trenes y barcos Cussons ha dise ado y fabricado turbinas de gas para la ense anza desde 1970 y su versi n moderna incorpora muchos mejoramientos La Unidad de Turbina de Gas P9005 de Cussons se ofrece ahora como m quina de doble eje con equipo de arranque incorporado sistema de absorci n de potencia y opci n de registro de datos P 9008 Ofrece los medios de poder llevar a cabo un extenso programa de experimentos de la tecnolog a de las turbinas de gas utilizando solamente la instrumentaci n ovista Las caracter sticas particulares de la Turbina de Gas de doble eje son su versatilidad facilidad de operaci n seguridad y bajos niveles de ruido Toda la instrumentaci n y los controles se hallan en el panel el cual muestra un diagrama de flujo con una clara indicaci n de todas las mediciones identificadas mediante s mbolos e indicadores luminosos La medici n del par de turbina se logra mediante un dinam metro el ctrico calibrado DISE O GENERAL La Turbina de Gas de Doble Eje utiliza un compresor centrifugo y una turbina radial posicionados espalda a e
7. s disponibles a requerimiento Cuando se suministra una Turbina de Gas de Doble Eje P9005 con un Acondicionador de Se al P9008 para Opci n de Registro de Datos se suministra la instrumentaci n original y se multiplexan las se ales para el archivo de datos Esto ofrece la oportunidad a los estudiantes de todav a poder obtener lecturas manuales de instrumentos adem s de disponer de la carga autom tica de estos SISTEMA DE COMBUSTIBLE PROTECCI N DE SEGURIDAD En climas templados propano y en climas tropicales butano o mezclas de los dos suministradas en bombona son los sistemas de combustible de la unidad La utilizaci n de bombonas de gas es particularmente conveniente y es tambi n una significativa caracter stica PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www patfactory com L E We E b har gt Us m a ir z r me i B i a E i An A H ama i aa el p i i e f am Te i me E E me Aa lo ei k ze E ia z 5 a Pe FIG 2 VISTA ANTERIOR DE LA UNIDAD DE TURBINA DE GAS DE DOBLE EJ E A Silenciador de Admisi n de Aire B Compresor C C mara de Combusti n D Turbina Generadora de Gas E Turbina de Potencia F Silenciador de Escape de seguridad ya que no permite la acumulaci n de grandes cantidades de combustible en el sistema si falla el encendido Las condiciones estables de combusti n se logran r pidamente y debido al peque o e
8. spalda en un eje com n que junto con la c mara de combusti n de gas de propano y butano forman el generador de gas Los gases del generador de gas de la turbina pasan a la turbina de potencia la cual es una m quina radial de mayor tama o y entonces al escape La turbina de potencia se carga mediante un sistema dinam metro para absorber la potencia y medir el par de la turbina de potencia El arranque se activa con un soplador de aire de accionamiento auxiliar incorporado en la unidad con caudal al centro del compresor el cual acelera el compresor turbina inicialmente y la asiste hasta que pueda auto sostener la velocidad despu s del arranque Incorpora un sistema de lubricaci n para el compresor turbina y turbina de potencia con una bomba el ctrica filtro refrigerio de aceite y dep sito El refrigerio de aceite se controla autom ticamente La P9005 se suministra completamente climatizada y vale generalmente para utilizar en temperaturas ambientales de hasta 40 C y condiciones ambientales de hasta un 80 de humedad PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www patfactory com GAS BOTTLE REDUCING VALVE REDUCE AIR AND GAS SUPPLY PRESSURE TEMPERATURES NL OIL PRESSURE START RUN o BLOWER OIL PUMP GAS VALVE COMBUSTION CHAMBER OPEN GAS FLOW EXHAUST POWER OUTPUT wre a a POWER DYNAMOMETER EXCITOR GAS GENERATOR OIL TEMPERATURE SPEED TURB
9. ta 40 C y humedad relativa de un 80 No se incluye bombona de gas ni tuber a de conexi n Servicios R equeridos Suministro monof sico de 220 240 voltios 50 Hz Otros voltajes y frecuencia a requerimiento Suministro el ctrico Suministro de combustible Propano Butano C3H8 en bombonas de gas est ndar no se recomiendan bombonas de 45 kg N B Consumo aproximado a carga total 7kg hr requerido para circuito de refrigerio con manguera de 9mm y m nimo flujo de 10 litros min Suministro de A gua el escape es no t xico y limpio pero requiere ductos para funcionamiento prolongado Provisi n de Escape U nidad C ompresor Turbina Seccionada P9007 Especificaci n U nidad Compresor Turbina similar al G enerador de Gas suministrado con la P9005 seccionado para mostrar todas las funciones y montado en base N eto kg Longitud m Anchura m A Itura m 350 1 37 0 86 1 60 5 5 0 30 0 30 0 25 P9005 P9007 COM PRESSOR DELIVERY PRESSURE r AIR MASS FLOW g s gs FUEL FLOW J Z 2 3 Es E 15 Us T L3 d H i 502 2 a O O n O an Y W 1 z W E 05 3 E Xd Z O o E N UI Oo TURBINE INLET TEMPERATURE C o e ul o 800 1000 1200 TURBINE SPEED rev s FIG 3TEST RESULTS FOR P9005 P9008 Opcion de adquisici n de datos para P9005 incluye PC y software P9009 15 0 60 0 40 0 40 Length W idth Height kg Ib m in m in m in P9005 350 770 1 37 54 0 86 34 1 6
10. xceso de presi n necesario para inyectar el combustible cualquier sobre velocidad de la unidad causar un descenso del flujo masico del combustible y ofrece buena acci n gobernante COMPRESOR SISTEMA DE TURBINAS Se ha dado atenci n particular a la cuesti n de la seguridad de operaci n La unidad est protegida contra sobrecalentamiento fallo de presi n de aceite de lubricaci n y fallo el ctrico Una v lvula solenoide corta el suministro de combustible en el caso de alg n mal funcionamiento y debe ser reconsignada antes de poder volver a arrancar la unidad La velocidad del compresor turbina esta limitada por la disponibilidad de G Compresor de Aire de Arranque H Dinam metro I Deposito de Aceite J Bomba de Aceite K Refrigerador de Aceite L Admisi n El ctrica Principal combustible y el exceso de velocidad de la turbina de potencia el cual causa sobrecalentamiento y activa el disyuntor t rmico Los componentes principales est n protegidos separados del usuario por un panel delantero de acero con un panel de poli carbono transparente disponible como opci n El compresor es de aleaci n ligera y opera con una relaci n de presi n aproximados de 2 1 Esta c mara de combusti n opera con alta eficacia y permite una operaci n estable sobre una amplia gama de ujo de masa con igualada distribuci n de temperatura La turbina generadora de gas opera a trav s de una gama de velocidades entre 600 a 1400 rev
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