ES2479166B1 - Turbina de toberas a doble reacción - Google Patents

Turbina de toberas a doble reacción

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

Turbina de toberas a doble reacción.#La turbina de toberas a doble reacción, tipo torniquete hidráulico, está caracterizada por un punto de apoyo (B) lo más alejado del eje giratorio (P1) y la disminución de ángulo (58º) entre los dos tubos troncopiramidales [(A) y (C)]; obteniendo el aumento de la reacción en el punto de apoyo (B).#Su utilidad radica en crear un par motor producido por: la circulación del flujo del fluido (P1) por las toberas [(A) y (B)] produciendo dos caídas de presión, en el punto de apoyo cilíndrico (B) y de la reacción a la variación de las energías de presión y cinética al salir por la periferia de la turbina a la atmosfera (at1).

Description

DESCRIPCIÓN
Turbina de toberas a doble reacción.
Objeto de la invención 5
El objeto de esta invención, como se expresa en esta memoria descriptiva, se refiere a una turbina de toberas a doble reacción, tipo torniquete hidráulico, para producir "un par motor" aprovechando el flujo del fluido (P1) circulando por su interior así como la propia fuerza centrifuga producida por ella misma, la cual ha sido concebida y realizada en orden a obtener 10 numerosas y notables ventajas respecto a otros medios existentes de análogas finalidades.
Antecedentes de la invención
Se conocen numerosas turbinas o artilugios para aprovechar la presión de agua en un "par 15 motor", desde los molinos de grano de Mesopotámicos, Egipcios, Romanos o Árabes. Mas recientemente se conocen, el torniquete de Beker en 1744, la rueda de Euler 1754, la patente de la rueda a reacción de Whitelaw 1841 instalada en la hacienda de buena vista (puerto rico en 1854), la turbina a reacción en 1849 por el ingeniero norteamericano J.B Francis, la turbina Fourneyron. 20
Actualmente se han desarrollado turbinas de reacción con un amplio abanico de trabajo gracias a sus alas variables del tipo Kaplan y Francis así como de acción directa tipo Pelton.
Descripción de la invención 25
La turbina de toberas a doble reacción (Fig-1 y Fig-2) representa una turbina del tipo torniquete, caracterizada por las ''toberas a doble reacción" compuestas de tres partes, dos troncos piramidales a 58º, unidos por una parte cilíndrica (B). El tubo tronco piramidal de 8º(A) parte del eje giratorio o tubo central de alimentación (P1) y concluye en una parte cilíndrica (B), de la que 30 parte un tubo tronco piramidal de 2º(C) perpendicular al tubo central de alimentación y vertiéndose en la periferia de la turbina.
El dispositivo de la invención consiste en crear un punto de apoyo (B) parte cilíndrica (B), lo mas alejado del eje giratorio o tubo de alimentación y cerrar al máximo el ángulo (58º) entre los 35 dos tubos tronco piramidal [(A)y(C)] para aumentar la reacción en el punto de apoyo cilíndrico (B).
Su utilidad radica en crear un par motor producido por: la circulación del flujo del fluido (P1) por las toberas [(A) y (B)] produciendo dos caídas de presión, en el punto de apoyo cilíndrico (B) y 40 de la reacción a la variación de las energías de presión y cinética al salir por la periferia de la turbina a la atmosfera (at1).
Ventajas
45
Al proyectar el flujo en el sentido de giro del las ''toberas a doble reacción" aumentamos, por un lado el momento creado por la reacción en el cilindro de apoyo (B) y el eje giratorio, y por otro lado aprovechando la fuerza centrífuga creada por el giro convirtiéndola en par motor.
El par motor se produce, al estar el tubo de alimentación bajo presión (P1) y verter el flujo a 50 través de las ''toberas a doble reacción" a la atmosfera (at1), esta encausa el flujo que circula
por el tubo tronco piramidal de 8º(A) aumentando su velocidad en el estrechamiento, la presión por la fuerza cinética producida por la rotación, proyectando el flujo sobre el punto de apoyo (B) desviándolo al tubo tronco piramidal de 2º(C) por el cual transcurre acrecentando la velocidad en la estrangulación de 2º desbocándose a la atmosfera (at1) por la parte periférica de la turbina tipo torniquete. 5
El par motor es aumentado sustancialmente, en su recorrido a través de las ''toberas a doble reacción" el flujo experimenta dos caída de presión hasta que finalmente sale por la periferia de la turbina perdiendo toda su presión, de la desviación de [(A) y (C)] la trayectoria del flujo en el punto de apoyo cilíndrico (B) y de la reacción a la variación de las energías de presión y 10 cinética al salir por la periferia de la turbina a la atmosfera (at1).
Descripción de las figuras
La figura (fig-1) representa, una sección ¼ vista en perspectiva, de uno de los posibles 15 modelos del cuerpo de una turbina formada por toberas de doble acción, compuesto por; una entrada de fluido (P1), unas toberas compuestas cada una de un canal tronco piramidal de 8º de conicidad (A), un punto de apoyo cilíndrico (B) y un canal, a 58º del primero, tronco piramidal de 2º de conicidad (C) que vierte a la atmosfera.
20
La figura (fig-2) representa, una sección ¼ vista en perspectiva, de la tapa, del canal de las toberas de doble acción cerrando el tubo tronco piramidal, compuesta de una pieza circular (1) y un tope tipo punzón (2).
La figura (fig-3) representa el esquema en perspectiva de una turbina tipo Whitelaw de 1841, 25 alimentada por la presión (P1) en el tubo (8) bifurcándose en dos brazos (9) perpendiculares, terminando en ambas toberas tipo convencional a reacción (10) a 90º que vierten a la atmosfera (at1).
La figura (fig-4) representa, una vista en perspectiva, de un cuerpo de turbina formado por 30 toberas de doble reacción, compuesta por; una entrada de fluido (P1), unas toberas, compuestas cada una de un canal tronco piramidal de 8º de conicidad (A), un punto de apoyo cilíndrico (B) y un canal, a 58º del primero, tronco piramidal de 2º de conicidad (C) que vierte a la atmosfera (at1).
35
La figura (fig-5) es una de las posibles utilidades de las toberas a doble reacción, representa el esquema, de uno de los posibles filtros de malla, compuesto por: una turbina de toberas de doble reacción (8), un cuerpo succionador (5), un cepillo de expansión (6), una malla (4), un mecanismo de limpieza (7), el cuerpo del filtro (9) y (10), la entrada de fluido a limpiar (P1), la salida de fluido limpio (P2), la puesta a la atmósfera del fluido de limpieza (at1), la válvula de 40 limpieza hidráulica (VH), el cilindro de pistón (11), el pistón con membrana (3).
La turbina de toberas a doble reacción (8) produce el par motor que da lugar a su movimiento rotativo, arrastrando el mecanismo (7) que soporta la boquilla de limpieza (5) y (6), limpiando la malla (4), controlada por la válvula hidráulica (VH). 45
El filtro compuesto de un cuerpo de dos cámaras (9) y (10); filtra el fluido (at1) por la malla (4) (at2) ubicada en la cámara (9), aspira la suciedad a través de la boquilla [(5) y (6)] expulsándola por el tubo de aspiración (7) y La turbina de toberas a doble reacción (8), ubicada en la cámara (10) (at1), controlada por la válvula hidráulica (VH). 50
La boquilla efectúa un barrido con un movimiento en espiral producido por; un movimiento rotativo de la turbina de toberas a doble reacción (8) y uno de translación del pistón (3) y (11).
Funcionamiento
5
El par motor se produce, al estar el tubo de alimentación bajo presión (P1) y verter a través de las "toberas a doble reacción" a la atmosfera (at1), esta encausa el flujo que circula por el tubo tronco piramidal de 8º(A) aumentando su velocidad en el estrechamiento, la presión por la fuerza cinética producida por la rotación , proyectando el flujo sobre el punto de apoyo (B) desviándolo al tubo tronco piramidal de 2º(C) por el cual transcurre acrecentando la velocidad 10 en la estrangulación de 2º desbocándose a la atmosfera (at1) por la parte periférica de la turbina tipo torniquete.
El par motor es aumentado sustancialmente, en su recorrido a través de las "toberas a doble reacción", el flujo experimenta dos caída de presión, hasta que finalmente sale por la periferia 15 de la turbina perdiendo toda su presión, de la desviación de [(A) y (C)] la trayectoria del flujo en el punto de apoyo cilíndrico (B) y de la reacción a la variación de las energías de presión y cinética al salir por la periferia de la turbina a la atmosfera (at1).

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Turbina de toberas a doble reacción, del tipo torniquete hidráulico:
    Caracterizada por constar de una o varias toberas a doble reacción: Compuesta cada una por 5 dos partes tubulares (A) y (C) de sección radial decreciente, convergentes en una concavidad de empuje (B) situada en el sentido del giro, formando un ángulo agudo entre ambas de 58º pudiendo variar mas o menos un treinta por ciento, la primera parte (A) se inicia en el centro de la turbina y desemboca en la concavidad de empuje (B) situada a favor de giro, la segunda parte (C) iniciándose en la concavidad de empuje (B) y desembocando a la atmosfera (at1) por 10 la parte periférica de la turbina
  2. 2. Turbina de toberas a doble reacción según reivindicación 1º.
    Caracterizada porque el primer tramo de las partes tubulares (A), es arqueado 15
  3. 3. Turbina de toberas a doble reacción según reivindicación 1º.
    Caracterizada porque las dos partes tubulares (A) y (C) de sección radial decreciente, donde los ángulos correlativos, son de 8º y 2º pudiendo variar mas o menos un treinta por ciento. 20
  4. 4. Turbina de toberas a doble reacción según reivindicación 1º.
    Caracterizada porque las dos partes tubulares (A) y (C), son de sección cuadrada.
    25
  5. 5. Turbina de toberas a doble reacción según reivindicación 1º.
    Caracterizada porque las dos partes tubulares (A) y (C), son de sección circular.
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