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La Energía eléctrica (1910-08-25 00:00:00), página 6

Tales son, en suma, las consideraciones que me sugiere la lectura de este libro. Claro y sencillo, exento de digresiones, limpio de fórmulas empachosas, desnudo de oropeles analíticos y desarrollados fastuosos, precisos cuando interesa demostrar ó inducir, pero inútiles cuando se trata de manipular el trabajo del Sr. del Rio Joan deja en el ánimo del lector, no la tediosa impresión del «Entremos en cátedra», sino el eco simpático del «Pasemos al Laboratorio».

José Marvá y Mayer

Máquina á vapor de equicorriente.

En la Exposición de Nancy de 1909 figuró una máquina de vapor de 500 caballos efectivos, de un sistema completamente nuevo, construida en los importantes talleres de la Sociedad Alsaciana de Construcciones Mecánicas de Mulhouse (véase la fig. 1.).

Como desde entonces se han instalado numerosas máquinas de este sistema en el extranjero y en la región catalana, nos parece oportuno comunicar á los lectores de esta revista las características de tan interesante sistema.

Quizás parezca paradójico que en estos momentos en que tanto se habla de las turbinas á vapor aplicándose estas máquinas motrices de gran velocidad á toda clase de proyectos, se presente un nuevo sistema de máquina que trastorne los principios de la clásica máquina á vapor á pistón. Pero como una invención notable da lugar, generalmente, á otras invenciones, los grandes progresos realizados en estos últimos años en la construcción de turbinas, han obligado á los constructores de máquinas á vapor á buscar nuevos perfeccionamientos en esta clase de máquinas, para poder salir airosos en esta lucha.

Fig. 1. Máquina á vapor de equicorriente de 850 H. P.
La Energía eléctrica (1910-08-25 00:00:00), página 7

Las máquinas á vapor conocidas hasta ahora se caracterizan por la exagerada complicación de sus mecanismos, debido á la multiplicación del número de cilindros y órganos de distribución, con objeto de mejorar el rendimiento y consumo de vapor de las mismas. Esta complicación es indispensable para poder utilizar racionalmente el vapor recalentado á las altas presiones y temperaturas de que se dispone en las instalaciones modernas de fuerza motriz.

Los que han conocido las antiguas máquinas á vapor de un solo cilindro y de marcha lenta, han visto por estas razones aumentar en estos últimos años el número de cilindros y la velocidad en las máquinas á vapor, habiéndose llegado por ese camino hasta construir máquinas de cuatro cilindros, con diez y seis órganos de distribución, trabajando en cuádruple expansión y á un número de revoluciones elevado.

El personal encargado del manejo de esta clase de máquinas, obras maestras de la ingeniería,

Fig. 2. Cilindro de una máquina á vapor de doble expansión.

por su complicación, ha tenido que prestar intensa atención para la vigilancia y engrase de tanto mecanismo, puesto que, llevando cada cilindro cuatro órganos principales de distribución, cada máquina se componía de ocho, doce ó diez y seis distribuidores por válvulas ó pistones, según los sistemas. Cada cilindro y sus distribuidores, siendo de dimensiones distintas á los demás y teniendo también dichas máquinas órganos de difícil acceso ó vigilancia, el conjunto de la misma resultaba en extremo complicado, y su funcionamiento, delicado en sumo grado, por estar estos órganos sujetos á las altas temperaturas y presiones de vapor recalentado, pues en lugar de las presiones moderadas y recalentado prudente del ilustre Hirn en sus ensayos de Logelbach, cuando hizo sus notabilísimos experimentos, se ha llegado en las máquinas recientes á presiones de 14-16 kilos ó más, y á las excesivas temperaturas de 350-380 grados centígrados. Para trabajar en esas condiciones, se han tenido que tomar disposiciones especiales en la construcción de los cilindros, y ha sido necesario emplear como órgano de distribución, ofreciendo el máximo de seguridad de marcha, la válvula de doble asiento equilibrada, adoptada actualmente por la inmensa mayoría de constructores.

La expansión sucesiva en varios cilindros, en las máquinas de doble, triple ó cuádruple expan-
La Energía eléctrica (1910-08-25 00:00:00), página 9

las paredes del cilindro y los fondos del mismo no sufren enfriamiento sensible y que pueda luego originar condensaciones del vapor de admisión.

Puesto que con el sistema de equicorriente se evitan las condensaciones iniciales, es inútil prever máquinas de expansiones escalonadas como las conocidas hasta ahora, puesto que los cilindros

Fig. 3. Cilindro de una máquina á vapor de equicorriente.

de las máquinas de doble, triple ó cuádruple expansión pueden substituirse ventajosamente por un solo y único cilindro.

Los diagramas adjuntos dan clara idea del ventajoso funcionamiento de la máquina á vapor de equicorriente (figs. 4.a y 5.a).

Con esta máquina se reducen al mínimo las pérdidas por enfriamiento y espacios nocivos, se llega casi á la supresión de las pérdidas por enfriamientos debidos al condensador y se logra una separación notable entre las partes calientes del cilindro donde se produce la admisión, de las partes frías del mismo destinadas al escape del vapor.

En los ensayos oficiales realizados bajo los auspicios de la «Association des Propriétaires d'appareils á vapeur», de Mulhouse, se obtuvo un consumo de vapor de 4,6 kilos por cabello-hora, indicado á 12 kilos de presión y recalentado á 300°.

Desde el punto de vista mecánico, esta máquina debe recomendarse con entusiasmo, pues la distribución se reduce á dos válvulas de admisión de doble asiento, accionadas por una varilla horizontal sujeta á un movimiento alternativo. Esta varilla ataca cada válvula por medio de rodillo y plano inclinado fijado á la espiga de la misma.

La varilla de distribución es atacada por un excéntrico doble que el regulador centrífugo situado sobre el árbol motor de la máquina, hace deslizar sobre un collar de excéntrica fijado al mismo eje de la máquina.

Con esta disposición, el regulador hace variar á la vez el calaje y la excentricidad, según la carga de la máquina, variando, por lo tanto, la carrera de la varilla de distribución.

La lubricación del cilindro se hace á proximidad de la zona de escape, es decir, en la parte relativamente fría del mismo y donde el pistón está animado de mayor velocidad, haciéndose, pues, en condiciones muy favorables.

Fig. 4. Diagrama de una máquina de equicorriente.
La Energía eléctrica (1910-10-25 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica.
REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES
SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
Transporte de fuerza á Madrid (conclusión), por Rafael Torres Maríño.—Un soldador eléctrico, por César Serrano. Consideraciones generales sobre la producción y la venta de la energía eléctrica, por Luis Brandón.—Notas bibliográficas, por E. Rodríguez del Valle.—Crónica e información: Aguas.—Contadores de electricidad apro- bados.—Proyecto de ley de empréstito de 1.000 millones.—Exposición de Bruselas.—Emisión de obligaciones. Línea de transporte.—Transporte de energía á Barcelona.—Nueva central eléctrica.—Central Catalana de Electricidad.—Pleitos incoados.—Patentes concedidas.—Fusión de Sociedades.—Tranvías.—Suministro de maquinaria.—Empresas de tranvías belgas en España.—Los cruzamientos de las vías férreas por los cables de distribución de alta tensión.—La Comisión Electrotécnica Internacional.—Guía del capitalista.—Ofertas y demandas.

TRANSPORTE DE FUERZA A MADRID

SALTO DEL MOLINAR
(Conclusión.)

Grupos de excitación.—Son tres, formados cada uno por una turbina horizontal unida directamente á una dinamo de corriente continua, de 128 kilovatios, 110 voltios, 800 revoluciones por minuto.

Cada excitatriz puede suministrar, además de la fuerza necesaria para la excitación de dos de los alternadores, que es 58 kilovatios como máximo, una potencia de 70 kilovatios, destinada principalmente al alumbrado de la Central.

Se han montado ya dos de estos grupos.

Transformadores (figs. 5.a y 6.a).—Son trifásicos, cada uno de una potencia igual á la de uno de los generadores, es decir, de 6.750 kilovatios.

Marchando en vacío las tensiones son de 6.600 voltios la baja y de 66.900 la alta. Tanto el arrollamiento primario como el secundario están hechos en estrella.

En las pruebas de estos aparatos se encontraron las siguientes características:

    Con carga no inductiva.
    Con carga inductiva cos \( \varphi = 0,80 \)

    La energía absorbida en la marcha en vacío alcanza á
    56 kw.

    La pérdida en el cobre á
    53 kw.

    La caída de tensión para carga no inductiva es próxima-mente de
    0,8 %

    Para carga inductiva con cos \( \varphi = 0,80 \) próximamente de.
    4,5 %

Los rendimientos hallados son los siguientes:

    Con carga no inductiva.
    Con carga inductiva cos \( \varphi = 0,80 \)

    Para 6.750 KVA ó plena carga
    98,5 %
    98,15 %

    5.060 ó 6 ¾ de carga
    98,4 %
    98,05 %

    3.375 ó ½ carga
    98,14 %
    97,07 %
La Energía eléctrica (1910-10-25 00:00:00), página 2

El calentamiento se mantiene dentro de los límites fijados por las reglas normales de la Asociación de Electrotécnicos alemanes.

Los transformadores son del tipo acorazado.

Las bobinas de alta y baja van colocadas alternativamente una al lado de otra, pero no van en contacto inmediato con el aislamiento, sino que á fin de obtener un enfriamiento eficaz, están rodeadas de canales por los cuales puede circular el aceite. Este por fuerza se calienta con el calor que toma á la bobina; y, por tal motivo, se le hace correr por serpentines refrigerantes sumergidos en agua, con lo que rápidamente se enfria. El movimiento del aceite á lo largo de los serpentines se obtiene mediante una bomba accionada eléctricamente. La figura 7.a representa esquemáticamente la disposición de refrigeración.

La caja metálica del transformador, que no se ve en la figura, porque se le había quitado, es de hierro, liso, y descansa sobre ruedas. El aceite que se emplea para llenar las cajas es uno especial, cuidadosamente escogido. Tiene gran poder de aislamiento y enfriamiento, y no se inflama sino á una temperatura muy alta.

El peso del transformador con la armazón de hierro que lo sostiene y tal como queda al sacarlo de la caja, alcanza á 21 y media toneladas. La caja pesa 6,7 y el aceite encerrado 18,7; de manera que el peso total es de 45,8 toneladas.

El peso de un aparato de refrigeración, que es suficiente para dos transformadores, es de 10 toneladas.

Postes.—Son torres cuadrangulares de hierro formadas de cuatro vigas en ángulo unidas por tornapuntas. Su altura total es de 12 metros, de la cual 1,50 metros va en tierra dentro de un macizo de hormigón hidráulico, que sube medio metro más sobre el suelo en torno del poste.
La Energía eléctrica (1910-10-25 00:00:00), página 3

En la parte superior lleva cada poste tres traviesas separadas una de otra metro y medio, siendo la del medio más larga. En los extremos de estas traviesas van los seis soportes de hierro de los aisladores. Los seis hilos de la línea vienen á formar un hexágono regular de 1,80 metros de lado.

Soportes y aisladores.—Los soportes son de hierro y los aisladores de porcelana, cada uno de éstos de 11 y medio kilogramos de peso próximamente.

Líneas.—Como ya dijimos, están formadas por seis hilos dispuestos en hexágono regular, correspondiendo dos hilos á cada fase de las corrientes. En la adjunta figura 8.a se ve la disposición adoptada. Puede decirse que son dos líneas trifásicas en triángulo equilátero, colocadas de modo que no estén contiguas dos fases del mismo nombre. Así se reduce la pérdida debida á la autoinducción.

Cada hilo tiene una sección de 50 milímetros cuadrados.

Las de Valencia y Madrid quedaron terminadas y empezaron á funcionar en los meses de Febrero y Mayo último respectivamente, y desde entonces se hace perfectamente el servicio de energía á dichas plazas.

Transporte de los materiales.—Desde el puerto de Alicante han venido por el ferrocarril hasta Almansa, de donde se han llevado hasta el salto, distante 57 kilómetros, de los cuales 42 son carretera del Estado y los otros 15 carretera construida por la Empresa.

Subestación de Valencia. Aunque nuestro objeto es ocuparnos de los transportes de fuerza á esta corte no estará de más el que demos alguna breve noticia de la subestación que se ha construido en la importante ciudad del Turia.

Se han instalado allí dos transformadores trifásicos, con refrigeración de aceite, cada uno de una potencia normal de 2.500 kilovoltamperios, ó sea 2.000 kilovatios con \( \cos \theta = 0,8 \); y que pueden dar durante tres horas 3.100 kilovoltios-amperios, ó sean 2.480 kilovatios con \( \varphi = 0,8 \). Estos transformadores rebajan á 6.000 voltios la tensión de las corrientes trifásicas que llegan por la línea. Se ha instalado también, como reserva, una máquina de vapor de 500 caballos.
La Energía eléctrica (1910-10-25 00:00:00), página 4

Se ha tendido en la ciudad una red subterránea primaria de distribución de energía por la cual circulan las anteriores corrientes, y se han tendido tres líneas aéreas, que van fuera de la ciudad, dos de ellas para el servicio de los tranvías de Torrente y Catarroja, y otra para el de la Sociedad Sierra Menera, de Sagunto, por las cuales líneas aéreas circularán igualmente corrientes trifáceas á 6.000 voltios.

Habiendo de suministrarse corriente continua para el movimiento de los tranvías y para el alumbrado de la ciudad, era necesario hacer la transformación en estaciones debidamente situadas, empleando comutatrices ó grupos convertidores.

Para el servicio de los tranvías se han instalado ya cinco comutatrices, cada una de 250 kilovatios.

Para el del alumbrado público se ha tendido la red de corriente continua, que es independiente de la destinada al alumbrado particular. De ésta quedan ya establecidas la mayor parte de las estaciones de transformación.

La subestación de Madrid.—Sobre el paseo de Melancólicos, cerca del Manzanares, se levanta el vasto edificio de la subestación, que mide 50 metros de frente por 30 de fondo.

La elección del sitio, á orillas del río, ha obedecido principalmente á la necesidad de tener agua en abundancia para los condensadores de las turbinas de vapor; pero aquella situación ofrece además la ventaja de quedar cerca de allí la estación Imperial del ferrocarril llamado de Circunvalación, y habiéndose construido una corta línea derivada que va á la subestación eléctrica de que tratamos, los vagones cargados de hulla pueden vaciarse directamente en las tolvas que alimentan las calderas, lo que representa una gran comodidad y economía.

Desde el mes de Enero último quedó instalada y en servicio una turbina de vapor, unida directamente á un alternador que girando á 1.500 revoluciones por minuto produce corrientes trifáceas
La Energía eléctrica (1910-10-25 00:00:00), página 7

El fundamento es una pieza de varilla de cobre de conveniente diámetro y longitud (las dimensiones que aparecen indicadas son las más convenientes), torneada á dos diámetros para ajustar dos arandelas de hierro dulce en su extremo posterior y en un punto próximo al primer tercio del otro extremo. La arandela posterior con dos orificios para dar paso á los dos hilos del flexible conductor de la corriente, que bien aislado se dispone como indica la figura.

El extremo posterior de la barra de cobre se taladra para alojar en dicho taladro el extremo de un tubo de latón, que lo une al mango de madera. Este tubo puede tener un cierto número de agujeros que permitan la circulación de aire y aminoren así la temperatura que puede alcanzar el mango, permitiendo, además, los agujeros dar paso á los alambres del conductor. Este tubo de latón debe estar sólidamente sujeto á la barra de cobre y al mango de madera.

Alrededor de la barra de cobre se arrolla una hoja de mica de modo que cubra totalmente la superficie del cobre entre las arandelas de hierro; sobre esta capa de mica se dispone una capa de alambre de hierro, arrollado desde el extremo posterior hasta la arandela anterior, estableciendo

la unión ó conexión del extremo del arrollamiento con uno de los alambres del conductor de la corriente. Encima se dispone otra nueva capa de mica cubriendo á la bobina de hierro dispuesta para volver á arrollar otra nueva bobina de alambre fino de hierro del mismo modo que la primera y puesta en conexión con el otro alambre del conductor aislado; nueva capa de mica recubre esta segunda bobina, y, por último, una capa de amianto impide que se pierda calor por radiación.

Es de importancia capital el completo aislamiento por la mica de las dos bobinas de alambre de hierro, pues el extremo de la barra de cobre puede terminar en la forma que se quiera ó convenga.

Sobre las bobinas y extendiéndose hasta el mango de madera, debe disponerse como protectora una tela metálica ó hoja de metal perforada.

El conductor de la corriente puede terminar en una simple boquilla portalámpara ó en una conexión corriente de toma para hacer uso con toda facilidad del soldador en el punto que convenga.

CÉSAR SERRANO,
(Capitán de Artillería.)
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 1

La Energía Eléctrica.

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO

El diagrama entrópico en el estudio de la condensación, por Carlos Barutell.—El motor Diesel, por Iber Jack.—El dinamómetro.—Notas bibliográficas, por Carlos Barutell.—Crónica e información: Aguas.—Nuevas centrales.—Nuevas Sociedades.—Reorganización de grandes empresas eléctricas.—Tranvías.—Ferrocarril eléctrico en Jaén.—Ferrocarril funicular á Covadonga.—Emisión de obligaciones.—Exposición Internacional en Budapest.—Concurso para las obras de la futura Exposición Universal de Madrid.—Nueva representación.—Convenio entre Portugal y España.—Dividendos pasivos.—Contribución al conocimiento de la formación rápida de las placas positivas de acumuladores.—Libros y revistas.—Guía del capitalista.—Ofertas y demandas.

El diagrama entrópico en el estudio de la condensación.

En las columnas de La Energía Eléctrica (1909, núm. 22), y con grandísima competencia, el ingeniero español Sr. Córdoba, abordó el problema práctico de la condensación en las máquinas de vapor.

Expuso la economía teórica de la condensación, el grado de vacío del aparato, los aparatos indicadores y la imperfección del condensador, todo ello estudiado con gran acopio de concretos datos y consecuencias prácticas.

En las presentes líneas tratamos de insistir en el problema en otro distinto aspecto, en el teórico, en el que pudiera muy bien llamarse puro. Tratamos de aclarar el sentido termodinámico de cuestión tan interesante, en el diagrama entrópico de la máquina ordinaria, teoría que aparece confusa y poco precisa en los diversos textos y notas.

Definiciones.—El límite superior del rendimiento de un ciclo ordinario es la fracción \( \frac{T_1 - T_2}{T_1} \) entre las temperaturas límites. Por el corolario de Clausius, todo ciclo cerrado y reversible rinde menos que uno de Carnot. A todo ciclo se le puede suponer como variable creciente de una serie de ciclos circunscriptos, todos ellos de Carnot. Este vendría á ser un límite superior de aquéllos; si las figuras son límites, lo serían las áreas y, por tanto, el rendimiento total. El llamado coeficiente económico es pues un límite superior del rendimiento general ó teórico de una máquina ordinaria.

Para aumentarlo se recurre: 1.º, á elevar \( T_1 \) (recalentamiento). 2.º, á disminuir \( T_2 \), y éste es el origen de la condensación. Realizar el escape á la menor temperatura posible.

Dentro del cilindro hay un vapor saturado. Podrá este vapor estar á mayor ó menor título, pero hay que contar siempre que en la apertura de la válvula de escape exista la fluidez suficiente para el arrastre hasta nuevos ingresos de vapor.

Ahora bien: la termodinámica y las máquinas térmicas son esencialmente experimentales. Su apoyo, su base firme, reposa en cuantiosos puramente prácticos. Por ello se recurre en definitiva á sencillas experiencias, muy conocidas en la física elemental, que no por su sencillez pierden en trascendencia para la aplicación.

Experimentos de todos conocidos, recuerdan que la vaporización es función directa de la presión.
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to de aguas, se aplican los motores Diesel juntamente con bombas-turbinas especialmente construidas para esta clase de trabajos. En las instalaciones de riegos que exigen grandes caudales de agua, el motor Diesel ha sido eficacísimo unido á grandes bombas centrifugas de construcción reformada y gran rendimiento. En las fábricas de todas clases, molinos harineros, fábricas de tejidos, aserradoras, fábricas de papel, talleres de maquinaria, fundiciones, instalaciones de refrigeración, fábricas de hielo, bombas de agotamiento, etc., etc., el empleo del motor Diesel tiene también útil aplicación y economía.
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 12

Esta torsión se continúa hasta que la aguja más larga vuelva á cero y los antes citados puntos se encuentran de nuevo en línea recta.

El producto del número de grados á que ha sido desviada la pequeña aguja, por la constante, indica cuántos el esfuerzo de rotación del contador á plena carga. Para obtener el par de torsión, hay que multiplicar este valor por el radio del disco, expresado en centímetros.

El ejemplo siguiente amplía esta explicación:
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 13

El número de grados por los cuales ha sido desviada la pequeña aguja son 220.
La constante del dinamómetro: 1 grado igual 0,01 gramos.

Fig. 4.a

El radio del disco del contador = 5,5 centímetros.
Resulta el esfuerzo de rotación igual á 220 + 0,01 = 2,2 gramos y el par de torsión igual 2,2 + 5,5 = 12,1 centímetros gramos.