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La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 4

p = \frac{q' - q_1 + r'}{t_2 - t_1}

y teniendo en cuenta que:

\[
q' + r' = Q' \text{ calor total de vaporización.}
\]
\[
q_1 = t_2
\]

resultará

\[
p = \frac{Q' - t_2}{t_2 - t_1}
\]

III Hipótesis.—Líneas...{
De descenso de temperatura \( mm' \)
De mezcla... \( m'm'' \).
}

Esta hipótesis es la titulada matemática, ó por lo menos se estima como la más próxima á la exactitud. Supone, en la apertura del escape, un descenso de temperatura á volumen constante, hasta alcanzar la \( t_4 \) del condensador y una vez en este límite cede las calorías correspondientes á su calor de vaporización. Se aproxima á la realidad esta hipótesis, porque en el momento del escape, la masa del condensador, que es lo mismo que decir la masa de frío, prepondera. Con ello el descenso puede suponerse instantáneo y realizarse luego el contacto.

El cálculo de trabajo en esa línea \( mm' \) es un tanto complejo; por eso hay que englobar el total de la transformación y referirnos á los calores internos.

Las ecuaciones que nos van á servir de base son dos de las llamadas clásicas en termodinámica.

De un lado tenemos:

\[
Q = q + r
\]

en la que el calor total de vaporización se descompone en los sumandos calor del líquido ó sensible y calor de vaporización.

De otro lado tenemos que la inversión de \( Q \), del calor total, se efectúa del siguiente modo:

\[
Q = U + A p (v' - v)
\]

siendo U la forma del calor interno y \( A p \) (\( v' - v \)) el equivalente calorífico del trabajo realizado.

Igualando una y otra, llegamos á la siguiente ecuación, de la cual extraemos la forma general del valor U:

\[
U = q + r - A p (v' - v).
\]

Tenemos en el punto \( m \) un calor interno \( u'' \); en \( m' \), otro \( u' \). La diferencia ha sido sustraída por el refrigerante.

Por tanto,

\[
U' = q' + r' - A \rho' (v' - v) \quad U'' = q_1 + r_1 - A \rho_2 (v'' - v)
\]

siendo

\[
V' = \text{volumen específico del vapor á } t'
\]
\[
V'' = \text{volumen específico del agua en el espacio muerto á } t_2
\]

Restando una de otra se obtiene el efecto del primer periodo de la condensación, y teniendo en cuenta el valor del título, tendremos:

\[
q' + [r' - A \rho' (v' - v)] x' - q_1 - [r_1 - A \rho_2 (v'' - v)] x''
\]

La línea \( mm' \) es de volumen constante. Por consiguiente,

\[
v + (v'' - v) x'' = v + (v' - v) x'
\]

En \( m'm'' \) se sustrae la cantidad \( r_g \times X'' \).

De modo que la totalidad de la transformación se expresa por

\[
P (t_2 - t_1) = q' - q_1 + r' x' - r_1 x'' - A \rho' (v' - v) x' + A \rho_2 (v'' - v) x'' + r_2 x''
\]

Suponiendo \( x' = 1 \), y teniendo en cuenta que el término \( A \rho_2 (v'' - v) \), es muy pequeño, dado el relativo y escaso valor de sus términos, \( \rho_2, (v' - v, y x') \), se deduce la siguiente relación:

\[
P (t_2 - t_1) = q' - q_1 + r' - A p' (v' - v)
\]

Ahora bien; recordemos la ecuación general:
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 5

de donde

\[
Q' = q' + r' \quad y \quad r' = \rho + A \rho' (v' - v)
\]

\[
r' - A \rho (v' - v) = \rho
\]

y, por tanto, la fórmula matemática que se deduce en definitiva, es

\[
P = \frac{q' - q_2 + \rho}{t_2 - t_3}
\]

Llevando á la fórmula el valor empírico de \( \rho \) de Zeuner, = 575 - 0,791 \( t' \), y teniendo presente que tanto \( q' \) como \( q_2 \) son iguales, respectivamente, á \( t' \) y á \( t_2 \), queda, finalmente,

\[
P = \frac{575 + t' (1 - 0,791) - t_2}{t_2 - t_3} = \frac{575 + t' - 0,209 - t_2}{t_2 - t_3}
\]

M. M. ulaine, en su notable tratado de Mecánica, expone la siguiente fórmula práctica:

\[
q = \frac{Q (550 + t' - t_2)}{t_2 - t_3}
\]

La deducción es muy sencilla: 1 kg. de vapor saturado y seco posee 606,5 + 0,305 \( t \) calorías; en general, puede aceptarse 550 + \( t \) para cálculos industriales.

\( Q \) kilogramos de vapor deben poseer, por consiguiente á \( t'' \) C

\[
Q (550 + t')
\]

Este sumando y los \( q \) desconocidos de inyección á \( t_3 \)°C llevarán á la mezcla (\( Q + q \)) á la temperatura \( t_2 \) del medio.

Por tanto,

\[
Q (550 + t') + q t_3 = (Q + q) t_2 \Rightarrow Q (550 + t' - t_2) = q (t_2 - t_3)
\]

de donde se deduce la anterior.

M. Boulvin cita la fórmula ordinaria

\[
P = \frac{606,5 + 0,305 t' - t_1}{t_2 - t_3}
\]

Todos los cálculos anteriores son defectuosos por las siguientes razones que se escapan al análisis más detallado ó por lo menos á su medida exacta:
1.º Por los rozamientos del vapor con las paredes, y los estrechamientos en las válvulas.
2.º Por la tensión del aire del condensador, aire inevitable por la imperfección de las juntas.
3.º Por la influencia de las paredes, que en muchos casos de revestimiento ó camisas de vapor calientan el escape.
4.º Por el régimen absolutamente variable de la máquina desde su periodo anterior de trabajo que altera toda la marcha interna y con ello la temperatura \( t' \), hasta el periodo posterior, á partir del escape, donde varían \( t_2 \) y \( t_3 \), condiciones todas que varían los datos enumerados que integran en las fórmulas.

Por todo esto conviene partir de las condiciones más desfavorables para la marcha, y valerse siempre de los datos concretos que suministre la experiencia.

CARLOS BARUTELL.
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 6

EL MOTOR DIESEL

Cómo funciona el motor Diesel.—El motor Diesel es una máquina de cuatro tiempos y de combustión interna lenta, destinado á trabajar empleando como combustible, petróleos y aceites minerales brutos. Como se ve en la fig. 1.a, el motor es de tipo vertical, lo que no sólo economiza espacio de terreno, sino que evita los desgastes perjudiciales que se producen en el cilindro de los motores de tipo horizontal. El motor es de simple efecto con el fin de evitar el deterioro demasiado rápido que sufrirían los prensa-estopas y la barra del émbolo al estar expuestas á la acción nociva de los gases inflamados. La característica especial del motor Diesel, está en la sencillez del principio aplicado para su funcionamiento.

Durante el primer tiempo, el aire exterior penetra en el cilindro por la válvula de entrada de aire, colocada al lado izquierdo de la figura, en la tapa del cilindro. En el segundo tiempo, que sigue, estando todas las válvulas cerradas, la carga de aire anterior se comprime en el espacio muerto. La comprensión dura hasta tanto que la temperatura del aire comprimido es bastante más elevada que la de ignición del combustible líquido empleado. Cuando el émbolo ha llegado al límite superior de su carrera (en este tiempo de compresión) y el cigüeñal, por tanto, está á punto de rebasar su punto muerto superior, la válvula de alimentación (que se halla en el centro de la tapa) se abre e inyecta una pequeña cantidad de combustible en el aire comprimido, que encuentra á una
La Energía eléctrica (1910-09-25 00:00:00), página 8

El ciclo del motor de gas pobre es algo menos complicado y más económico. El carbón se quema parcialmente en el gasógeno, produciendo el gas combustible (gas pobre) que se purifica y lava en un filtro de aserrín, para ser quemado totalmente en el cilindro del motor. Muchas de las pérdidas inherentes á la instalación de vapor se evitan y por ello el rendimiento térmico del motor de gas pobre puede llegar á ser de un 20 por 100.

En el motor Diesel es innecesaria toda preparación previa del combustible, el petróleo ó aceite mineral se quema en el cilindro tal y como se encuentra en los barriles en que se ha comprado; según se ha explicado más atrás. El rendimiento térmico llega á 35 por 100, lo cual quiere decir, que se obtiene en trabajo efectivo el 35 por 100 del que teóricamente se podría obtener al quemar el combustible.

Con el motor Diesel se gana en el coste de instalación.—Mientras que una instalación á vapor se compone de varias partes diferentes: caldera, recalentador, economizador, bomba de alimentación, tuberías de vapor, tuberías de alimentación, máquina de vapor, condensador, bomba de circulación, bomba de aire, refrigerador, chimenea, cámara de calderas, galerías de humo, etc., la instalación del motor Diesel se reduce al motor mismo. Por consiguiente, el coste de instalación es considerablemente menor que el de una instalación á vapor, a pesar de que nuestros motores se fabrican con suma precisión, con muy amplias dimensiones y con materiales más cuidadosamente escogidos que los que se emplean en la construcción de la mejor máquina de vapor, sin mencionar las de gran velocidad y de calidad inferior. Aparte de esto, el espacio ocupado por un motor Diesel es tan reducido que puede ser instalado fácilmente en edificios corrientes de ciudad, como hoteles, casinos y casas particulares que se den á sí propias el servicio del alumbrado, refrigeración, ascensores, etc., y donde no hubiera sido posible introducir una instalación á vapor.

La cantidad de combustible que se necesita para un motor Diesel es insignificante comparada con la que necesita una instalación á vapor y por lo tanto resulta la fuerza motriz más adecuada para su empleo en lugares remotos de países donde sean difíciles y caros los transportes.

El motor Diesel está siempre dispuesto para funcionar aun después de una parada de varios
La Energía eléctrica (1910-10-10 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, por Rafael Torres Mariño.—Pantano de Guadalecín, por Severo Gómez Núñez.—Enfermedades de los obreros electricistas, por Jaime Fout Mas.—Notas bibliográficas, por S. I.—Crónica e información: Subastas.—Vacantes de verificadores.—Tranvías eléctricos de Valladolid.—Línea de transporte.—Concursos.—Nuevas Sociedades.—Recompensas.—Aisladores de alta tensión.—Lámparas de filamento metálico.—La electrificación de los ferrocarriles.—Importación de carbones en 1909.—Catálogos recibidos.—La telegrafía sin hilos y la meteorología.—Guía del capitalista.—Ofertas y demandas.

TRANSPORTE DE FUERZA A MADRID

SALTO DEL MOLINAR

Ya en diversas revistas técnicas y financieras se ha hablado, en términos generales, de la instalación eléctrica que en el salto del Molinar, sobre el Júcar, ha realizado la Sociedad Hidroeléctrica Española, haciendo notar que por su elevada tensión es la primera, no sólo de España, sino también de Europa. Tales noticias han despertado vivo interés en el mundo científico, por lo que juzgamos oportuno dar sobre ella noticias más detalladas:

El Salto.—Naciendo el río Júcar en la serranía de Cuenca, recorre en seguida una región montuosa y de frecuentes lluvias, su caudal se engruesa pronto, viéndolo á ser, apenas mediado su curso, uno de los mayores ríos de la península. En el salto del Molinar, que queda cerca de Villa de Ves y de la línea divisoria de las provincias de Valencia y Albacete, lleva ya un volumen de agua de 40 metros cúbicos en régimen normal, que en estiaje es, por término medio, de 25,27 metros cúbicos.

A esta cifra se ha llegado por medio de aforos simultáneos y contradictorios, verificados los unos por ingenieros representantes de la Sociedad Hidroeléctrica Española, y los otros por ingenieros nombrados al efecto por la antiguos dueños de la concesión, sobre los cuales aforos dio luego su laudo, adoptando el caudal indicado, otro ingeniero nombrado de común acuerdo por las dos partes.

La caída es de 66,35 metros, que es muy notable, y no común en ríos de tamaño caudal. Descontando 0,60 metros para la pérdida á plena carga en la tubería, queda un salto útil de 65,75 metros.

Con un rendimiento de las turbinas de 80 por 100, la potencia efectiva en eje de las mismas sería, con los caudales y el salto indicados, respectivamente, 30.000 y 17.700 caballos.

La capacidad de la central es de los 30.000 expresados caballos. Se instalarán cinco grupos generadores de 7.500 caballos, de los que uno quedará siempre como reserva. Actualmente están ya instalados tres de dichos grupos.
La Energía eléctrica (1910-10-10 00:00:00), página 12

El primer auxilio debe consistir en separar al paciente del contacto de la corriente eléctrica operación en la que el operador debe aislarlo lo mejor posible, ya sea por medio de paños secos o colocándose encima de un objeto aislante. Se colocará al paciente en posición horizontal, con la cabeza algo levantada; si no respira se procurará inmediatamente el provocar la respiración artificial durante tanto tiempo como sea necesario, cesando únicamente en caso de signos inequívocos de defunción. Casos se han dado en que el paciente no ha recobrado la respiración sino después de horas enteras de ensayo.

No nos detendremos aquí en exponer los demás auxilios que al paciente deben prodigársele una vez obtenida la respiración natural, pues éstos son de todos los electricistas conocidos.

Premiá de Mar, Septiembre 1910.

JAIME FONT MAS

NOTAS BIBLIOGRAFICAS

POTENCIA DE LAS MÁQUINAS DE VAPOR, por D. César Serrano, capitán de Artillería.—Un tomo de 303 páginas, 191 figuras y 46 tablas. Publicaciones del Memorial de Artillería.

Toda la obra del señor Serrano se dedica al cálculo de la potencia de los motores de vapor comenzando por el estudio de las fórmulas diversas, en orden cronológico de aparición y rindiendo á Watt la gloria de las primeras mediciones. El capítulo I.º señala las condiciones del diagrama teórico y la distinción entre la potencia indicada y la efectiva. Los capítulos II y III se dedican á la descripción de los diversos modelos de indicadores, exponiendo más de veinte de todos sistemas. El capítulo IV se refiere al examen mecánico-analítico de los dichos aparatos. Estudia el capítulo V los diagramas, tanto en su trazado teórico como en el práctico, interpretando geométricamente la ecuación \( pv = \) constante, y analizando minuciosamente diversos tipos de diagramas de las máquinas corrientes: monocilíndricas, multicilíndricas; Wolf, compound, exponiendo (pág. 235) la totalización ó rankinización en forma igual á la que describe M. Moulan en su tratado de Mecánica.

La obra es un conjunto de teorías conocidas; pero la claridad de las explicaciones realza el mérito del autor. Al final se unen 46 tablas, de inestimable utilidad para cuantos se consagren á estos estudios, y que revelan que el autor no es un simple aficionado al cultivo teórico de la materia que trata. Quién aporta tantos datos interesantes y utilísimos, demuestra verdadera competencia y dominar prácticamente esta rama de la mecánica aplicada, por la que tantas aficiones siente el Sr. Serrano, cuya larga experiencia al frente de Sociedades fabriles industriales se refleja claramente en el concienzudo trabajo objeto de las anteriores líneas.

C. B.
La Energía eléctrica (1910-10-10 00:00:00), página 2

La Compañía.—La Sociedad Hidroeléctrica Española está domiciliada en esta corte. Su capital es de 20 millones de pesetas. El primer presidente del Consejo de Administración fué el Sr. D. Lucas de Urquijo, quien hace pocos meses renunció el puesto, que en seguida ocupó su hijo político el Sr. D. José Luis de Oriol. El Sr. Urquijo fué nombrado por el Consejo de Administración presidente honorario perpetuo, nombramiento que ratificó la Junta general de accionistas.

Ha sido y es director gerente de la Sociedad el ingeniero de minas Sr. D. Juan de Urrutia, de alto y merecido renombre europeo, alcanzado, entre otros títulos, por el éxito técnico y financiero de la Sociedad Hidroeléctrica Ibérica de Bilbao, de la que, desde su constitución, es director gerente, puesto que aún ocupa.

Esta Sociedad posee varias importantes centrales en el Norte de España, Leizarán, Quintana, Puentelarra (fig. 1.a), y ya en 1903 empleó con éxito en sus transportes de fuerza la tensión de 30.000 voltios, lo que entonces parecía el colmo de la audacia, pues no se había llegado en Europa, ni con mucho, á usar tan alto voltaje.

Transportes de fuerza.—La Sociedad transporta actualmente la energía de su salto á Madrid y Valencia, distantes de aquél 250 y 82 kilómetros, respectivamente, teniendo en ambas poblaciones Central de reserva de vapor, con el único objeto de garantizar un buen servicio. Actualmente construye otra nueva línea para alimentar Alcoy, Alicante y Cartagena, que distan 85, 120 y 200 kilómetros del salto (fig. 1.b).

Para encontrar transportes á tan gran distancia es preciso ir á los Estados Unidos de América: en Euro-

Fig. 1.a

pa apenas se ha pasado de 100 kilómetros.

Tensión de transporte.—La tensión primeramente adoptada, fué la de 66.000 voltios; pero luego la casa constructora, visto el excelente resultado que dieron las pruebas de aislamiento, propuso el aumento á 70.000 voltios, que fué aceptado por la Empresa.

Por este aumento se echa de ver que tal casa, que es la Siemens-Schuckert Werke de Berlín, procede en la materia sin temor y con entera seguridad: y es que ya en 1907 había realizado dos transportes á 50.000 voltios. Uno de ellos es el Kykkelsrud á Hafslund, en Noruega, el otro el de Moosburg á Munich, en Alemania. Además ha continuado sus estudios y experimentos en grande escala con empeño y perseverancia, que el éxito ha coronado, puesto que afirma públicamente estar pronta á ejecutar transportes á 100.000 voltios, cuando la ocasión se presente, para lo cual, según dice, no hay desde el punto de vista técnico inconveniente alguno, ya que están vencidas las dificultades que hasta hace poco tiempo ofrecía la porcelana sometida á tensiones muy altas.

Obras hidráulicas.—Las aguas del Júcar se desvían de su cauce para entrar en el canal por medio de una presa, que ofrece la ventaja de tener una reducida altura, pues la carga de agua es sólo de 1,80 metros. El canal, en cambio, es de gran sección, alcanzando la superficie mojada á más
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de 20 metros cuadrados. Su longitud es de 5 kilómetros, con la circunstancia de que en su mayor parte (3 kilómetros) va en túnel, que ha sido perforado en la roca caliza de un barranco muy profundo y angosto, por donde discurre el río (fig. 2.4).

La pendiente del canal es de 6 diezmilésimas, con la cual, y con la sección indicada, puede dar paso á 45 metros cúbicos de agua por segundo.

El depósito partidor, de donde arrancan las tuberías que llevan el agua á las turbinas está asentado sobre roca, en la cual se ha tallado el espacio que aquél ocupa; al frente lleva cinco compuertas sujetas á un muro de hormigón armado, siendo también de esta clase de obra la cubierta del depósito que impide penetren dentro de él piedras procedentes del escarpado que lo domina.

Edificios de la Central.—A las orillas del Júcar, en el fondo de un valle estrecho, formado por altos y abruptos montes, se levanta la Central grande y magnífica. Consta de dos edificios unidos y que forman propiamente uno solo; una linterna ó galería superior va á lo largo de los dos, desde la fachada hasta el muro posterior (fig. 3.4).

Fig. 2.5—Vertedero y aliviadero de fondo en el canal.

El edificio de atrás es la sala de máquinas, que mide 44 metros de anchura por 16 de profundidad. En su planta baja se ha previsto holgado sitio para los cinco grupos generadores, los tres grupos de excitación y la parte de baja tensión de los cuadros de distribución.

El edificio del frente mide 30 metros de ancho por 32 de profundidad. En su planta baja van los transformadores.

La altura total del edificio hasta la cumbre de la linterna, es de 22 metros y medio.

De la mencionada linterna salen los hilos de alta tensión que, pasando por sobre el río van á otro edificio situado á la ribera izquierda de aquél, y que es propiamente una torre, de donde parten las diversas líneas de transporte. Además están colocados en ella los pararrayos y resistencias destinadas á hacer frente á grandes descargas atmosféricas, y que son apenas una parte del sistema general de protección de que luego hablaremos, contra la electricidad atmosférica y sobretensiones de todo género.
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Tuberías.—Son cinco, una para cada turbina, su diámetro interior es de 2,20 metros y su longitud de 90 metros. Cada una puede conducir 10 metros cúbicos de agua por segundo.

Turbinas.—Se instalarán cinco en total, como ya dijimos. Actualmente están ya funcionando tres. Son de eje horizontal, sistema Francis, de dos rodetes y doble admisión. Su velocidad normal es de 428 revoluciones por minuto. Las suministra la casa J. M. Voith, de Heidenheim.

Su rendimiento garantizado es el siguiente:

    A plena carga
    78 por 100.

    A \( \frac{1}{6} \) de carga
    80

    A \( \frac{1}{4} \) de carga
    80

    A \( \frac{1}{2} \) carga
    75

Las turbinas llevan reguladores automáticos de velocidad, que funcionan por aceite en presión, y que dentro de los extremos siguientes limitan las variaciones de velocidad cuando la carga varía.

Para una variación de carga del 25 por 100 la variación de velocidad queda comprendida entre 2 y 3 por 100.

    Para variación de
    50 % en la carga entre 3 y 6 %.

    > 100 %
    > 8 y 12 %.

De los ensayos hechos de las tres turbinas montadas parece deducirse que la potencia de cada una llega á 8.000 caballos.

Generadores eléctricos (fig. 4.a).—Están directamente unidos á las turbinas. Su potencia normal es de 5,625 kilovoltios-amperios, pero pueden dar durante tres horas seguidas un 20 por 100 más, es decir, 6.750 KVA. Girando á 428 revoluciones por minuto, con una frecuencia de 50, y con cos \( \varphi = 1 \) producen normalmente \( 3 \times 493 \) amperios á 6.600 voltios, y como máximo \( 3 \times 591 \) amperios á la misma tensión.

La pérdida total en los generadores se compone de las pérdidas siguientes:

Fig. 3.a.—Central del Molinar.
La Energía eléctrica (1910-10-10 00:00:00), página 5

1. La pérdida en el hierro del estator, para marcha en vacío y á 6.600 voltios.
2. La pérdida por resistencia del aire y por roce en los cojinetes.
3. La pérdida en el enrollamiento del estator.
4. La pérdida en el eurollamamiento magnético y en el reóstato de regulación.

Los rendimientos hallados son los siguientes:

Fig. 4.- Generador eléctrico.

Con 5,625 KVA \( \cos \varphi = 1 \)  6.600 voltios........... 95,9 %
\( \cos \varphi = 0,8 \)  ............. 94,8 %
[ 6,750 ] \( \cos \varphi = 1 \)  ............. 96,4 %
\( \cos \varphi = 0,8 \)  ............. 95,3 %

La variación de tensión, según la definen las reglas normales de la Asociación de Electrotécnicos alemanes, es próximamente:

Para 6,750 KVA, \( \cos \varphi = 1 \)  ......................... 7,6 %
\( \cos \varphi = 0,8 \)  ......................... 19,6 %

El calentamiento para marcha continua con carga normal queda dentro de los límites señalados en las reglas normales arriba mencionadas.

Respecto de la construcción de los generadores conviene notar en primer lugar que las bobinas están construidas sobre patrones, y que la armadura es abierta, lo que permite el fácil cambio de una bobina cualquiera que se averíe por otra nueva. En sus dos frentes las bobinas quedan protegidas por un reborde de la armadura. Como conductor se emplea cobre macizo, lo que presta