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Presa.—La presa (fig. 2), de hormigón hidráulico en masa, está situada en la cota 1.632,16, y mide 15 metros de longitud por 2,20 de altura, con sus correspondientes compuertas de fondo y de toma, ésta con una fuerte rejilla para impedir el paso de tierras y de arrastres del río en el canal conductor.

Canal de conducción.—El canal de conducción tiene 9.580 metros de longitud; está revestido y enlucido todo él de cemento, y su solera tiene una pendiente de 10 milésimas por metro, habiendo sido perforados en túnel más de 4 kilómetros del mismo. La sección transversal de este canal (fig. 3) mide 1,20 metros de altura por 0,80 de ancho a cielo abierto, y 1,80 por 0,80 en túnel.

La excavación del canal ha resultado laboriosa en muchos sitios, por lo accidentado del terreno, singularmente en los cuatro primeros kilómetros del trazado.

Desarenadores.—Para la limpieza del canal de conducción se han establecido en dos puntos sensiblemente equidistantes de su recorrido dos desarenadores, en los que el agua, a la vez que pierde velocidad, se ve obligada a efectuar una serie de elevaciones y descensos alternados, depositando en el fondo de aquéllos la arena que pueda llevar en suspensión.

Fig. 2.

Fig. 3.—Sección del canal.

Dichos desarenadores están formados, como indica la figura 4, por un depósito, cuya anchura va aumentando hasta alcanzar en el centro el triple próximamente que en la entrada, volviendo luego a decrecer para igualarse a la del canal. En este depósito van dispuestos cuatro muretes: unos, cuya altura es de 0,50 metros menor que la de otros, que, alternados con ellos, llevan, en cambio, en su parte inferior aberturas para el paso del agua.

Por otra parte, el fondo del desarenador va descendiendo con pendiente uniforme hasta el centro del mismo, y a partir de éste, se eleva en escalones hasta alcanzar el del canal.

Dos compuertas laterales sirven para la limpieza del depósito cuando la cantidad de arena acumulada en el fondo lo requiera.

Acueducto del barranco de la Cantina.—Para el paso del barranco de la Cantina, que no
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era posible contornear sin alargar demasiado el trazado, ha habido necesidad de construir el acueducto que representa la figura 5, de 28 metros de largo, cuyo tramo central metálico tiene 28 metros de luz.

Fig. 4.

Esta solución ha sido impuesta por la naturaleza del terreno en el fondo de dicho barranco.

Fig. 5

Depósito superior.—La última parte del canal de conducción, en una longitud de 1.080 metros, tiene una sección de 2,20 de ancho por 2,80 metros de altura media, a fin de for-

Fig. 6.

mar, junto con la cámara de agua, un depósito de unos 4.000 litros, que, en combinación con otro establecido a la salida del canal de desagüe de las turbinas, permite la regulación de los riegos del río en la forma que luego indicaremos.

ALFREDO VELASCO, ingeniero.

(Continuará.)
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PROGRESOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE TURBINAS HIDRÁULICAS DESDE LA GUERRA MUNDIAL

(CONTINUACIÓN)

2. Turbinas Francis de eje horizontal

Mientras las turbinas de eje vertical, en su mayoría, se construyen con una rueda, el eje horizontal facilita la disposición de más ruedas motrices sobre un eje común, para obtener mayor número de revoluciones. Debe de tenerse en cuenta que un codo más en el tubo de aspiración reduce algo el rendimiento, pero en cambio se obtiene la gran ventaja de poder poner las diversas ruedas motrices en cámaras separadas y cargarlas independientemente una de otra.

Según la disposición de la figura 16, están, por ejemplo, acopladas entre sí una turbina simple y una gemela, cuyas capacidades de absorción corresponden 1 : 2, estando ambas en cámaras separadas que se cierran por compuertas. Entre ambas cámaras (fig. 17) se halla un pasillo de registro con el cojinete principal; la rueda motriz de la turbina simple se ha puesto volada.

Descendiendo hasta media carga queda bien el rendimiento de la turbina Francis, y si en el caso presente se dispone de bastante agua para la media carga de la turbina simple, puede de la instalación dar servicio con buen rendimiento hasta bajando a un sexto del caudal máximo. Esto tiene gran valor para el aprovechamiento de nuestras pequeñas y variables fuerzas hidráulicas.

La sección de la figura 18 señala cómo puede ponerse el centro del eje de tal turbina sobre el nivel superior, si se construye una bóveda de sifón por la que no penetre aire y con los dispositivos necesarios para aspirarlo.

Para velocidades mayores se ha aplicado la turbina de dos ruedas. Esta nos lleva a codos de aspiración separados con grandes radios de flexión, lo cual es muy importante para lograr buenos rendimientos, mientras que en las turbinas gemelas ha de dejarse corto el codo doble, a fin de que la distancia entre los cojinetes no sea demasiado grande.

Un ejemplo de grandes turbinas de dos ruedas lo indican las figuras 19 a 21, una de las tres de 7.000 PS, de la central Meitingen, en el río Lech, para 15 m. de salto. Antes y después
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del pesado cojinete principal de 375 milímetros de taladro se apoyan simétricamente ambas ruedas motrices, y estando todo lo más cerca posible al cojinete, de forma que la flexión del eje sea muy exigua, sobre todo en el intersticio de la rueda, lo que supone una gran ventaja sobre la turbina gemela.

Como el agua del Lech arrastra mucha arena que desgasta mucho los dispositivos del distribuidor, se construyeron estas turbinas, con regulación exterior, que hubo de ponerse en una cámara sin agua en atención al servicio de los espárragos y articulaciones. A ella se llega desde abajo por el pozo, y por la galería desde la sala de máquinas. La cámara de servicio de hierro fundido, dividida en varias partes, puede descubrirse cómodamente, a fin de que se pueda desmontar toda la turbina con auxilio de la grúa corredera.

Para quitar un álabe aislado del distribuidor se ha adoptado aquí otra construcción de la casa. Al lado del codo los espárragos de los álabes están en cojinetes de dos piezas. Después de quitar un segmento del escudo-guía para el agua, la tapa respectiva del cojinete, la palanca de regulación y el prensacostopas, puede sacarse el álabe hacia el lado del codo. Esta disposición evita la necesidad que se ha presentado en otras regulaciones exteriores de tener que quitar todas las palancas reguladoras para recambiar un álabe, soltar los machos tornillos de la tapa y apartar la pesada tapa de la turbina.

El esquema total de la instalación (fig. 22) indica qué bien se adaptan los dos codos de aspiración empotrados a la obra de hormigón, de forma que no exigen ninguna longitud especial del pozo de la turbina. En el hall de máquinas se han colocado dos indicadores del nivel del agua que, según sistema de los dispositivos neumáticos Voith, de flotadores a distancia, dan a conocer en tubos de cristal cada estado del nivel superior e inferior en tamaño natural del movimiento.

La fotografía obtenida en los talleres de la turbina montada parcialmente (fig. 19) permite ver el eje de regulación, las palancas y tirantes para la maniobra de los anillos de regulación, la rueda motriz volada, así como la pared-guía del agua en el codo, reforzada por una chapa derecha.

Los reguladores de velocidad son de construcción normal Voith. Mientras las bombas a presión de aceite y los

Fig. 17.—Emplazamiento de una turbina de tres ruedas motrices en dos cámaras de sifón

Fig. 18.—Sección longitudinal de una entrada de cámara de sifón
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recipientes del mismo están colocados en el armazón del regulador, las cámaras de aire se emplazaron en la galería debajo del piso de la casa de máquinas. Más que por cuestión de sitio fué desde el punto de vista que no se perjudicase el aspecto de la sala de máquinas por las elevadas y sobrias cámaras de aire. Por medio de una tubería de confrontación se ve en todo momento arriba, en el regulador, la presión y estado del aceite en la cámara de aire. Todos los reguladores y cámaras de aire están unidos por tuberías que se llevan por el techo de la galería, de forma que garantizan la mayor seguridad del servicio. Cuando no se dispone de subterráneo, basta entonces profundizar la cámara de aire en el suelo hasta su mitad aproximadamente, con lo cual ya no se hace inoportuna.

Obsérvese en este punto que la casa construye, a la vez que los reguladores con cámara de aire, también otros sin ella, denominados reguladores hidrodinámicos, los cuales son

Fig. 19.—Turbina doble Meitingen, con departamento de servicio descubierto y codo de aspiración

algo más baratos que los de cámara de aire. La cuestión de si sería adecuado el construir reguladores hidrodinámicos también para grandes capacidades de regulación, y si con ellos se podría lograr en grandes instalaciones de turbinas un servicio más cómodo y mejor que con los de cámara de aire, tiene que denegarse. El regulador hidrodinámico necesita, con igual tiempo de cierre, capacidad y presión de aceite, una bomba de lo menos cinco veces mayor volumen de elevación que un regulador de cámara de aire, y la mayoría de las veces se anteponen una o dos bombas para movimientos lentos del regulador, a fin de resguardar a la bomba grande. Esta última exige, de todas formas, en grandes capacidades de regulación, un accionamiento de engranaje relativamente pesado, siempre que se emplacen motores especiales para las bombas, mientras que para la bomba del regulador con cámara de aire basta un ligero accionamiento por correa desde la turbina. Los reguladores con cámara de aire, gracias al exiguo consumo de fuerza de la bomba, necesitan una refrigeración hidráulica del aceite solamente cuando la capacidad pase de 5.000 mkgs., cuya refrigeración tiene que establecerse en el regulador hidrodinámico ya en los tipos más pequeños.

Contra la cámara de aire no hay fundadas opiniones. Es, de todas formas, segura en el servicio, y su aprovisionamiento de aire para presión requiere solamente poco cuidado. Por
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el contrario, la siempre existente presión de aceite tiene enormes ventajas. Las bombas de una central pueden unirse para ayuda unas con otras y forman un auxilio entre sí. Las turbinas pueden ponerse en marcha sin más con presión de aceite, lo cual es solamente posible en los reguladores hidrodinámicos, empleando motores propios para el accionamiento

Fig. 20.—Sección de la turbina doble de la central Meitingen, en el río Lech

de las bombas. También admitirse enlazar a la cámara de aire dispositivos de cierre y seguridad accionados a presión de aceite. Por último, en el regulador de cámara de aire, en contraposición al hidrodinámico, el tiempo de cierre es ajustable a discreción en el sitio de su emplazamiento, según las necesidades del servicio.

J. M. VOIFIT.

(Continuar)

NOTAS BIBLIOGRAFICAS

Bases científicas de la Electrotecnia, por G. Benischke. Traducción de la 7.a edición alemana, por Eduardo de Antrán, ingeniero.—Dos volúmenes de 916 páginas, con 756 grabados y numerosas notas, encuadernados en tela inglesa (23 × 15 centímetros), editados por Editorial "Saturnino Calleja" (S. A.), Madrid.—Precio: 35 pesetas al contado y 45 a plazos.

Apareció en Alemania esta valiosa obra en 1922, y llevaba ya agotadas seis ediciones extensas antes de aparecer la versión española, limpia y copiosamente acotada por el traductor, ingeniero D. Eduardo Autrán, que con ella se ha propuesto, según dice en el prólogo, comentar en el terreno de las vulgarizaciones algunas de las afirmaciones del sabio Benischke, complementándolas con aclaraciones que, aunque al parecer innecesarias, pueden prestar cierta variedad a la teoría escuetamente ofrecida.

Viene a ser la obra "Bases científicas de la Electrotecnia" la cimentación en que descansa el grandioso edificio que constituye esta gran rama de la Física, pero únicamente la cimentación; es decir, que aquel que estudie con cariño las páginas que en dicha obra ofrece el autor, se hallará en condiciones de poder afirmar que ningún secreto de la electricidad le es desconocido en cuanto respecta a las leyes por que dicha ciencia se rige, hallándose, por tanto, en situación favorabilísima para emprender por sí solo la tarea de especialización en cualquiera de las múltiples aplicaciones industriales de la electricidad.
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La Energía Eléctrica.

REVISTA GENERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES

SE PUBLICA LOS DIAS 10 Y 25 DE CADA MES

SUMARIO
Progresos en la construcción de turbinas hidráulicas desde la guerra mundial, por J. M. Voith.—La fabricación nacional del amoníaco sintético, por F. G.—La energía (continuación), por Luis Sánchez Cuervo.—Proyecto de Reglamento a que deben sujetarse las instalaciones eléctricas (continuación).—Crónica e Información: Aguas—La ampliación de la Compañía Sevillana de Electricidad.—El arbitrio provincial sobre la energía hidroeléctrica en Madrid.—La fuerza hidráulica en la región catalana—La energía eléctrica del Tronceda.—Congreso Internacional de Geología.—Memorias de Sociedades: A E G (Berlín).—Ofertas y demandas.—Sección financiera.

PROGRESOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE TURBINAS HIDRÁULICAS DESDE LA GUERRA MUNDIAL

Durante la guerra mundial había quedado muy atrás la fabricación de turbinas en Alemania. Seguidamente después de deponer las armas tomó rápidamente incremento la instalación de fuerzas hidráulicas bajo la influencia de la carencia de carbón. Aunque Alemania no posee muchos saltos elevados, tenemos en nuestros ríos un sin número de grandes centrales hidroeléctricas con saltos pequeños y medianos. Las dimensiones de las turbinas crecieron más y más.

A causa de la carestía se elevaron los costes de obra, obligando a buscar nuevas soluciones, conducentes a simplificar las instalaciones y facilitar el aprovechamiento de la fuerza hidráulica hasta en aguas bajas, lo que para nuestras circunstancias tiene especial importancia. En las estaciones de ensayos se trabaja fervientemente, y en el aumento del grado de rendimiento y en la mayor velocidad se consiguen progresos.

Del gran número de instalaciones de turbinas para saltos pequeños y medianos que ha verificado después de la guerra la casa J. M. VOITH, de Heidenheim a/Bz., se entre-
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meración, que está lejos de agotar la lista, enunciaremos los siguientes ejemplos corrientes:
Térmica en mecánica: Expansión de vapores o gases: máquina de vapor.
Térmica en química: Disociación.
Térmica en eléctrica: Pilas termoeléctricas.
Térmica en radiante: Incandescencia; llamas y lámparas.
Térmica en biológica: Efecto del calor solar en la vida animal y vegetal.
Mecánica en térmica: Choque; rozamiento; compresión.
Mecánica en química: Detonantes o fulminantes.
Mecánica en eléctrica: Máquinas electrostáticas; dinamos.
Mecánica en radiante: Desconocida.
Mecánica en biológica: Desconocida.
Química en mecánica: Motores de explosión.
Química en térmica: Combustión.
Química en eléctrica: Pilas primarias y las secundarias en la descarga.
Química en radiante: Fosforescencia.
Química en biológica: Consumición de tejidos animales.
Eléctrica en mecánica: El motor eléctrico.
Eléctrica en térmica: Efecto Joule.
Eléctrica en química: Pilas secundarias, durante la carga.
Eléctrica en radiante: Tubos Crookes o de vacío.
Eléctrica en biológica: Corrientes galvánicas, en Medicina.
Biológica en mecánica: Actividad animal.
Biológica en térmica: Calor animal.
Biológica en química: Producción de tejidos y grasas.
Biológica en radiante: Fosforescencia animal: el gusano de luz.
Biológica en eléctrica: Electricidad animal: la raya y el gimnote.

LUIS SANCHEZ CUERVO

(Continuará.)

PROYECTO DE REGLAMENTO
A QUE DEBEN SUJETARSE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS
(Formulado por la Asociación de Industriales electricistas y anexos de Cataluña
y por la Sociedad de Maestros electricistas y similares de Madrid.)

(Continuación)

O.—PROTECCIONES

Art. 56. Los árboles que flanquean las líneas eléctricas deberán ser arrancados o podados en forma que eviten todo peligro de contacto con los hilos, especialmente en los casos tolerados por el art. 53.

Art. 57. Las líneas aéreas de largo recorrido, o cuya diferencia de potencial sea superior a 300 voltios en corriente continua ó 220 voltios eficaces en corriente alterna, deberán ser provistas en ambas extremidades de descargadores apropiados.

Cuando en una fábrica o cabina eléctrica se reúnan muchas líneas, todas las de un mismo circuito podrán proveerse de un solo grupo de descargadores.
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P.—LINEAS SUBTERRANEAS

Art. 58. No es necesario que el cobre que se emplee reúna especiales requisitos mecánicos. Para las intensidades máximas admisibles de modo continuado en los cables subterráneos se pueden adoptar las cifras de la siguiente tabla, la que vale para cobre electrolítico de conductibilidad no inferior a 98 por 100 y para cables enterrados, siempre que en la misma zanja no se encuentren más de dos cables.

    Sección en mm²
    TENSIONES HASTA 3.000 VOLTIOS
    TENSIONES DE 3.000 A 10.000 VOLTIOS

    Un hiloAmperios
    Dos hilosAmperios
    Tres hilosAmperios
    Dos hilosAmperios
    Tres hilosAmperios

  1	24	-	-	-	-

  1,5	31	-	-	-	-

  2,5	41	-	-	-	-

  4	55	42	37	-	-

  6	70	53	47	-	-

  10	95	70	65	65	60

  16	130	95	85	90	80

  25	170	125	110	115	105

  35	210	150	135	140	125

  50	260	190	165	175	155

  70	320	230	200	215	190

  95	385	275	240	255	225

  120	450	315	280	290	260

  150	510	360	315	335	300

  185	575	405	360	380	340

  240	670	470	420	-	-

  310	785	545	490	-	-

  400	910	635	570	-	-

Estos valores deben reducirse a 3/4 cuando los cables sean tendidos en canales o dispositivos análogos o se encuentren en haces en la misma zanja.

Los límites establecidos se pueden, en cambio, superar cuando se trate de cargas rápida y sensiblemente variables, como en el caso de instalaciones para laminadores.

Art. 59. Los cables bajo plomo, sean o no asfaltados, deben normalmente ser tendidos de modo que estén protegidos contra eventuales deterioros de naturaleza mecánica o de origen químico, por tubos o envolturas de cemento, gres, etc.

Cuando los cables son armados, pueden tenderse directamente en el subsuelo.

Art. 60. Los empalmes de cables subterráneos deben hacerse mediante cajas especiales conteniendo las necesarias mordazas a tornillo y construidas de forma que resulten desmontables, y que preserven las partes activas de la humedad y de los contactos, sea mediante relleno de mezclas aislantes o dispositivos equivalentes.

Las armaduras o el revestimiento de plomo de los varios trozos de un cable cuya diferencia de potencial sea superior a 300 voltios en corriente continua ó 220 voltios eficaces en corriente alterna, y las correspondientes cajas de empalme, deberán ser empalmadas entre sí metálicamente, y también puestos a tierra cuando se trate de cables no enterrados.

Art. 61. El tendido de las redes subterráneas debe ejecutarse de tal manera, que en las canalizaciones que contengan los cables y en las cajas de empalme se evite la acumulación de agua o gas.

En el paralelismo y en los cruces de cable subterráneo cuya diferencia de potencial sea superior a 300 voltios en corriente continua ó 220 voltios eficaces en corriente alterna, con cables de otro género, debe ser interpuesta entre el primero y los segundos una separación de material mal conductor del calor, como ladrillos, gres, hormigón, albañilería y similares,
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sacan algunas notables a continuación:

I.—Turbinas Francis con eje vertical

La canalización del Main ha establecido cerca de Aschaffenburg algunas presas escalonadas de unos 2 metros de altura, cuya presa superior es aprovechada por la central Mainaschaff, perteneciente a la Kraftversorgungs-A.-G., Mannheim.

Fig. 2.—Dos ruedas motrices para Mainaschaff, saliendo de los talleres de Heidenheim

La casa de turbinas se eleva en el centro del Main, como potente pilastra que corta la corriente del agua (fig. 1.ª). A derecha e izquierda de la pilastra presas de rodillos detienen el río, que, distribuido en tres turbinas, afluye transversalmente a la pilastra.

Las turbinas están construidas para un salto normal de 1,69 metros, un caudal de 27,3 metros cúbicos por segundo cada una, 26,3 revoluciones por minuto y 474 PS de potencia. En aguas bajas sube el salto hasta 2,23 metros, con lo que una turbina sola alcanza una potencia de 720 PS. Son turbinas con árbol vertical y velocidad específica \( n_s = 304 \), es decir, con velocidad moderada, a fin de que, aun en carga parcial, puedan garantizarse grandes rendimientos.

Correspondiendo al salto tan pequeño los dos anillos soportes de hierro fundido de 4.900 milímetros de diámetro, unidos por medio de columnas de hierro forjado, se contienen fácilmente (fig. 3.ª). Las turbinas tienen la llamada regulación exterior, en la cual los álabes del distribuidor, con sus espárragos giratorios de acero en la parte superior, traspasan la tapa anular. Un potente anillo ajustable (fig. 3.ª) coge por una parte con las articulaciones y palancas a los álabes del distribuidor, y por otra está en unión, por medio de bielas, eje y palancas, con el tirante del regulador que pasa por la casa de máquinas.

La rueda motriz de hierro fundido con paletas fundidas de chapa de acero, que pesa 12.000 kilogramos, tiene 4,1 metros de diá-

Fig. 3.—Distribuidor de la turbina Mainaschaff con regulación exterior
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un generador común de corriente alterna en cada una. Lo que se ha dicho respecto a la instalación Mainaschaff sobre turbina, espiral en hormigón, cojinetes y regulador, sirve también en este caso. Los engranajes cónicos de estas dos centrales tienen dientes en ángulo (fig. 6.*). Piñón y corona están cerrados en caja con aceite, y una pequeña bomba de engrase inyecta constantemente chorros de aceite en los dientes.

También para pequeñas potencias se emplean como novedad engranajes de acero con buen resultado, como, por ejemplo, para la instalación Olching, de la Muenchen-Dachauer Papierfabriken, en que el árbol vertical con 66,67 revoluciones por minuto transmite 338 PS al eje horizontal de la dinamo, con 300 revoluciones por minuto, por medio de engranajes cónicos de engrane por arriba.

Los engranajes de acero compactamente encapsulados en aceite no tienen forma angular, sino flancos rectos cepillados. Nuevas experiencias tienen que patentizar si los dientes rectos de acero tienen también empleo para mayores potencias.

Compitiendo con los engranes cónicos de acero va generalizándose en los últimos tiempos, para potencias mayores, el muy estimado engranaje cilíndrico con dientes de acero. Voith ha construido hasta ahora siete turbinas con engranaje cilíndrico.

Tres de ellas son para la Ruhr-Kraftwerk, en Hohenstein, central construida por la Gustahlwerk Witten con 3,4 m. de salto, que se compone de unidades de 1,250 PS cada una. El eje de las turbinas, a 60 revoluciones por minuto, está acoplado con el engranaje Krupp, que acciona un generador eléctrico de la Sachsenwerk, con 750 revoluciones por minuto (fig. 7.*). Aquí lo principal del engranaje casi ha sido el sitio; lo comparte con el regulador en el piso de la sala de máquinas, mientras que el generador, relativamente pequeño, ha hallado su puesto en una tribuna colocada por encima.

Se han construido múltiples piñones Krupp para ejes horizontales con finas dentaduras de acero de precisión, dientes oblicuos a derecha e izquierda, elevadas proporciones de reduc-

Fig. 5.*—Sección y planta de la central Mainaschaff