La Energía eléctrica (1908-05-25 00:00:00), página 8

1.º Turbinas de acción.—Son aquellas en las cuales el vapor producido en la caldera á gran presión, llega expansionado á las paletas de la rueda receptriz. Toda la expansión se realiza entre la válvula de introducción y el orificio del tubo de distribuidor. Durante ese trayecto, adquiere una fuerza viva grande, debido al aumento de volumen: estos son los tipos Laval, Kaleau y Curtis, en los cuales el vapor actúa por fuerza viva solamente.

2.º Turbinas de reacción.—Las llamadas así son aquellas en las cuales la producción y absorción de energía cinética se efectúa simultáneamente, no llegando la velocidad á ser tan grande como en el primer caso. El tipo Parsons caracteriza esta segunda categoría.

Describiendo á grandes rasgos una y otra especie de turbinas, indicaremos primero el tipo Laval. El vapor se expansiona preliminarmente en un receptáculo especial, desde donde sale con una velocidad muy grande. El hecho fundamento de esta aplicación es el fenómeno de salida de vapor á través de un pequeño orificio; contenido en una caldera á 4 atmósferas de presión, alcanza hasta 735 metros × 1'' y siendo la presión de 10 atmósferas, puede obtener 892 metros × 1''. Ahora bien; si el medio donde se verifica la salida es de presión menor que una atmósfera, entonces (y éste es el caso habitual con el condensador), en el primer caso, los 735 metros × 1'' llegan á 1.070, y en el segundo, los 892 rebasan los 1.187.

Detengámonos un momento en buscar la explicación de ese fenómeno. Si á un kilogramo de agua se le añaden 100'5 calorías, el agua eleva su temperatura á 100 grados, aumentando de volumen. En este estado, continuando añadiendo calorías, se produce vapor hasta un cierto límite, en el cual el agua ha quedado vaporizada por completo. Ese número de calorías determinado experimentalmente es 606'5, de las cuales una parte se invierte en la producción del trabajo debido al cambio de volumen y otra que da latente al termómetro, que es lo que se llama calor total de vaporización. ¿En qué se transforman esas calorías? En fuerza repulsiva dentro de la masa; en tendencia á la desagregación inmediata.

Sigamos el fenómeno; si el vapor saturado á 100 grados, todavía vapor, lo llevamos á un recalentador, y en éste se eleva más aún la cantidad de calor cedida, que se mide en calorías, el vapor de agua cae, por decirlo así, dentro de las leyes de Mariotte y Gay-Lussac, aplicables á los gases permanentes; y si su temperatura crece, crecerá su presión, siendo el volumen constante. Dando salida á ese vapor por un orificio pequeño, se comprende fácilmente que, de un lado, el calor latente, y, de otro lado, el vacío relativo con el desequilibrio de los medios, tienda á restablecerse el equilibrio, tanto en cohesión de la masa como en presión con el exterior.

Ya tenemos explicado el fundamento mecánico y los hechos experimentales que sirven de base á las turbinas Laval, pues se comprende en seguida que puedan utilizarse esas enormes velocidades para obtener sumas grandes de energías dinámicas. Lanzado el chorro de vapor, penetra en el receptor y actúa chocando á lo largo de las paletas que empuja, á las cuales comunica su fuerza viva; ejerciendo esa acción del modo dicho, llega á la cara opuesta con una velocidad absoluta, que se pretende sea la menor posible, por un trazado apropiado de la paleta. El trabajo total es el mismo que se hubiese desarrollado detrás de un embolo con la expansión metódica, pero empleado el vapor en esta forma ha comunicado á un árbol una velocidad considerable de rotación.

Existe gran semejanza entre esta turbina de vapor y una hidráulica; el trabajo es un peso que recorre un camino; aumentando el peso ó el camino recorrido se aumenta el trabajo; en la turbina hidráulica prepondera el peso, la velocidad no es nunca tan grande como en una turbina de vapor donde la masa es pequeña, relativamente á su densidad, pero, en cambio, es muy grande la diferencia de potencial que, en en este caso, es el térmico.

Los efectos de la fuerza centrifuga, son funciones del cuadrado de la velocidad tangencial y se recurre para disminuirlos, á construir los discos receptores de pequeño diámetro: 15 á 20 centímetros para 20.000 revoluciones por minuto.

El segundo tipo es el Parsons, en el que no sólo se utiliza la fuerza viva del fluido, sino también su presión.

No es de rueda única; posee varias, y en esto reside la diferencia esencial.

La parte móvil es un árbol, sobre el cual se dispone una serie de coronas de paletas, paralelas entre sí y perpendiculares al eje del sistema, denominándose motoras. Entre cada dos coronas sucesivas, y para señalar la marcha del fluido, se coloca otra corona de paletas fijas, llamadas directrices, que se unen á la pared interna del cono hueco, que forman la envuelta de la turbina.