CAPÍTULO 4: TURBINAS KAPLAN

1. CAPÍTULO 4:TURBINAS KAPLAN TURBINAS HIDRÁULICAS

2. DEFINICIÓN DE TURBINA KAPLAN: Al igual que las turbinas Francis, las de tipo Kaplan son turbinas de admisión total, incluidas en la clasificación de turbinas de reacción. Se emplean en saltos de pequeña altura (alrededor de 50 m. y menores), con caudales medios y grandes (aproximadamente de 15 m3/s en adelante).

3. CLASIFICACIÓN DE LA TURBINA KAPLAN: Debido a su diseño, permiten desarrollar elevadas velocidades específicas, obteniéndose buenos rendimientos, incluso dentro de extensos límites de variación de caudal. A igualdad de potencia, las turbinas Kaplan son menos voluminosas que las turbinas Francis.

4. CARACTERÍSTICAS: Eje Horizontal Eje vertical Un montaje característico de este tipo de turbinas, conjuntamente con el alternador, constituye los llamados grupos-bulbo, propios de las centrales mareomotrices; o los grupos-pozo. Estos se utilizan para aprovechar al máximo de las corrientes de agua con muy poco salto. En ambas disposiciones, la cámara y el tubo de aspiración constituyen un solo conducto pudiendo estar situado el eje del grupo en posición vertical y también horizontal o inclinada.

5. COMPONENTES DE LA TURBINA KAPLAN: 1.- Soporte Superior. 2.- Cojinete de Empuje. 3.- Cojinete Guía de Turbina. 4.- Rotor. 5.- Estator. 6.- Eje. 7.- Acoplamiento. 8.- Turbina. Dado el gran parecido con las turbinas Francis, todos aquellos componentes tienen la misma función y similares características. Tal ocurre con los elementos siguientes:

6. RODETE DE LA TURBINA KAPLAN: Se asemeja a la hélice de un barco, al estar formado por un numero determinado de palas, de 2 a 4 para saltos de pequeña altura y de 5 e 9 cuando los saltos son mayores, dentro del campo de aplicación de las turbinas Kaplan. Solamente se denominan turbinas Kaplan, cuando todas y cada una de las palas del rodete están dotadas de libertad de movimiento, girando al unísono y uniformemente sobre sus asientos respectivos situados en el núcleo, llamado cubo del rodete.

7. SERVOMOTOR DEL NÚCLEO: Está alojado en el propio núcleo del rodete. Existen turbinas en las que las palas del rodete se pueden orientar con mecanismos accionados por motor eléctrico y reductor de velocidad, colocados en el interior del eje. En los rodetes Kaplan, el interior del núcleo está lleno de aceite, a fin de producir la estanqueidad necesaria que evite el paso de agua, a través de los ejes de las palas. En el caso de turbinas Kaplan, las palas del rodete están situadas a un nivel más bajo que el distribuidor, de modo que la corriente de agua que fluye por éste, incide sobre dichas palas en su parte posterior, en dirección paralela al eje de la turbina.

8. TURBINAS BULBO: Los grupos Bulbo, como parte fundamental de algunas centrales minihidráulicas y maremotrices, no son más que un tipo especial de turbina hélice, capaces de aprovechar saltos de pequeño desnivel, pero de gran caudal. Estos grupos fueron concebidos en un principio para ser utilizados en cuencas fluviales de grandes caudales y posteriormente han sido empleados también por las centrales maremotrices, que como sabemos se caracterizan, por pequeñas alturas y grandes caudales.

9. PREGUNTAS AL ALUMNO: 1.- ¿Qué tipo de turbina es la Kaplan? 2.- ¿Qué valores de altura de Caída de agua y Flujo maneja la Turbina Kaplan? 3.- ¿Por qué las Turbinas Kaplan desarrollan mayor velocidad? 4.- ¿Cuáles son los 8 componentes principales de la turbina Kaplan? 5.- En cuestión de Potencia, ¿Por qué las Kaplan presentan menos tamaño que las Francis? 6.- ¿Cómo se define el Cubo del Rodete? 7.- ¿Cuál es la función del Rodete de la Turbina Kaplan? 8.- ¿Dónde se encuentra el Servomotor del Núcleo de la Turbina Kaplan? 9.- ¿Por qué las palas del Rodete se encuentran en la parte baja de la Turbina? 10.- ¿Qué son las Turbinas Bulbo?

10. GRACIAS POR SU ATENCIÓN