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GENERALIDADES DE LA TURBINA PELTON La turbina PELTON debe su nombre al ingeniero norteamericano Lester Allen Pelton (1829-1908), quien en busca de oro en California concibió la idea de una rueda con cucharas periféricas que aprovecharan la energía cinética del agua que venía de una tubería y actuaba tangencialmente sobre la rueda. Por fin en 1880 patentó una turbina con palas periféricas de muy particular diseño, de tal manera que el chorro proveniente de la tubería golpea el centro de cada pala o cuchara con el fin de aprovechar al máximo el empuje del agua.

Se muestra el esquema básico de una turbina PELTON El álabe tiene la forma de doble cuchara, con una arista diametral sobre la que incide el agua produciéndose una desviación simétrica en dirección axial, buscando un equilibrio dinámico de la máquina en esa dirección.

Las turbinas Pelton, conocidas también como turbinas de presión por ser ésta constante en la zona del rotor, de chorro libre, de impulsión, de admisión parcial por atacar el agua sólo una parte de la periferia del rotor. Así mismo entran en el grupo de las denominadas turbinas tangenciales y turbinas de acción. Es utilizada en saltos de gran altura (alrededor de 200 m y mayores), y caudales relativamente pequeños (hasta 10 m3/s aproximadamente). Son de buen rendimiento para amplios márgenes de variación del caudal (entre 30 % y 100 % del caudal máximo). Pueden ser instaladas con el eje en posición vertical u horizontal, siendo esta última disposición la más adecuada

Eje horizontal En esta disposición solo se pueden instalar turbinas de uno o dos chorros como máximo, debido a la complicada instalación y mantenimiento de los inyectores. Sin embargo, en esta posición, la inspección de la rueda en general es más sencilla, por lo que las reparaciones o desgastes se pueden solucionar sin necesidad de desmontar la turbina.

PELTON de 1 chorro eje horizontal.

PELTON de 2 chorros eje horizontal.

Eje vertical En esta posición se facilita la colocación de alimentación en un plano horizontal y con esto es posible aumentar el número de chorros sin aumentar el caudal y tener mayor potencia por unidad. Se acorta la longitud entre la turbina y el generador, disminuyen las excavaciones y hasta disminuir al diámetro de la rueda y aumentar la velocidad de giro. Se debe hacer referencia que en la disposición vertical, se hace más difícil y, por ende, más caro su mantenimiento, lo cual nos lleva a que esta posición es más conveniente para aquellos lugares en donde se tengan aguas limpias y que no produzcan gran efecto abrasivo sobre los álabes.

Detalle de una turbina PELTON de eje vertical.

En esta fotografía se muestra la ventaja de tener la posición de eje en vertical.

Los componentes esenciales de una turbina Pelton, son: El distribuidor El rotor La carcasa La cámara de descarga El sistema de frenado El eje de la turbina

El distribuidor consta de las siguientes partes: Cámara de distribución Inyector Tobera Aguja Deflector Equipo regulador de velocidad La Cámara De Distribución Es la prolongación de la tubería forzada, acoplada a ésta por una brida de unión Entre la tubería forzada y la cámara de distribución se localiza la válvula de entrada a la turbina También es conocida como cámara de inyectores. Tiene como misión fundamental conducir el agua hasta el inyector Igualmente sirve de soporte a los demás mecanismos que integran el distribuidor El inyector: Es el elemento mecánico destinado a dirigir y regular el chorro de agua. Está compuesto por: Tobera: constituye una boquilla, con orificio de sección circular de un diámetro entre 5 y 30 cm., instalada al final de la cámara de distribución Aguja: Constituye un vástago situado concéntricamente en el interior del cuerpo de la tobera con movimiento de desplazamiento longitudinal en dos sentidos. Deflector: Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o pantalla, que puede ser intercalado con mayor o menor incidencia en la trayectoria del chorro de agua, entre la tobera y el rotor a fin de desviar, total o parcialmente el agua, impidiendo el embalamiento del rotor Equipo regulador de velocidad Está constituido por un conjunto de dispositivos a base de servomecanismos, cuya función es mantener constante la velocidad rotación.