Centrales Electricas, Castelfranchi. Tomo I

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G.

CA§TETFNANCHI

Cenlrales Elfofricas Prrte

I

CAVERNA OE MAOUINAS

-rTNDICE

CAPITIILO

TTTULO

I

Problemas de

IT

d,e J-a producción ind.ustrial-. tr'uentes natura] es de energla y reseryas de combustibLes en el- Peru.

rrr rV

Ia energfa en el- mund.o. fneidencia de l-a el-ectricid.ad en l-os costos

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VI

históricas sobre las eentrales el-éctricas. Los reeurscs energ\ Lt992

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Alena+la' O¡lerrtal Asia

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Africa

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298

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Promedio Mirndfal

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t,668

2,lfi

¡F ¡Iota,- La energla de un kg d.e carbón equfvaLente, ouaS.qutera que sea eu fuen te (nf0ráulfearca:rbónrpetrdleorgas) se ha asr.¡nf.d,o tgr¡sL Ia energfa d,E I kg carbón aan poder calorffico d.e lr00o Ncatfkg.

- 5¿Que forma d.e energfa se emplea gla,vcrrler¿te en e1 mr-¡,ndo? ¿cuát es Ia forma au *rr*rtfála,s d..::;*¿diic-.? en eI perú? ¿Que reserya d.e energfa tíene-er r,*f*l--*- "'- "

Trataremos de aclarar las prlncipales preguntas.

''- lÍ"o13íffiir::.energfa mavormente erplead.as ')

en er mundo

son 1a ténaiea

ffi

y

""ffi ,ff ffiff :,:i.?## il.**¡ry,,;";j::,gl u'uo¿o v u.Ii' p*iáii,i*: rá" ,*u*"io,"J-nucleares ;i3ffi*T i:"í;i;fírá ¿é-

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T"*';:ffi :uT.:":;;ffff§:Tl

I

¡recánico.

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de estas forrnas de energfai gue son ,as de uayor iruportancia, &as que todo á triñá;;-"r"ffiru*u, ra-energ?a eoriea ( tos vientos) y ta energf" áu muy pegueñas escalas y 1?I"**"uuu-[u"-en ff "H-ffiíit:*:#i.lan si'r o ut'¿r¿ zaáá s pJ;-"i uo*[,* ü;;;r;rsrorruarra Ad'eruís

puede

citar,

se de en s

2'- st se eonsrd.era nuevarente er euad.ro No. l dond.e figura ra energra co&er_ cial v la "energía eréetri-;; ;;-;;3";;"; ll¿err"oao a la priaera arred,ed'or.d'e lorooo cárorfrs;;;;s. ae petr&eár-iesurta d'a (promedio mundiat poi ."itt¿a¿ aproxrma ua¡ituniei-;;"i;;óoárooo d.euna podemos a& mar que easi ]a totarrdad. carorfas. quemando los eombustfbles d.,::tu á";;s?; Jr"util¿za baJo forma térmiea _ ró,,aou, ildür;"o gaseosos en motores de v&feu aá-"'r"i, *o i* s ir¿usi,i. ;-;;i*i;";1:#erursrca *;"i" :"-5:ffi:l'§;. s, En Ia tabla 1 además, record.andg que g6o calorfas,equJ.varen pued'e tambien evaluar, a r. kr^¡h, se ;rr-""frJ, ;;¿;a;;"r-.;i¿Lad.a en prs medjo en et mundo g.6 mi:-lones d.e rfas o cal6 o""i i:".i*"." rnenor cor4:a,rado d.e "uu T-I?10" con reeta d.e Ia utllfzacÍón ar: energfa en_ro¡ana-íé1a1ca; _i;-.*#Áo oo se pued.e absolutaaente consid'erar Ia energla erécirica &enos ir,portánte que la energfa porque' por su propla naturaieza, es sumamente preelosa d.ebido a'fcomer.fa* Iid'ad d'e su -plJ r-a faei_ ;ii;; nories ¿" tica' Aetualmente es fndustriares y douás"" tan irá"u" ru oiái:"ii"ru "ori-.J¿orr"" der hornbre que se pued,e considerar fndrspensaure paia-" la existe;;i" ;;' r-a h,¡aanidad..

-ri'ásáiá -" por'"uáulruit""i.i-;ili#"*er

3.- l,a electricl-d

rtiffin t$il:d:t. ffi #*"r*%:*xi i;"ilñ;#,I,x., -l

$.

nH*:: :*: : l:if :ffi i. #ír;:;1

;i"l.HTi

Fcr ro tantorconsfd,erand.o n¡as serán 10s cc.¡mbustt¡resq,e las fuentes d.e todas 1as eaergfas sier4pr.e áe tod.a etase, es-iogreo preguntarse ser"vas en ei rnur-.d.c uon si.res re tnagoiáll---r-il p,iuIl*ir"gar a agotarse Los edlculos hechos argimos años atrás, b.nsaelos sobre er eonocfurento to

-6d"avfa l-initad.c d.e} subsuelo ter"ráqu-ep, nil eran niuy obtimi'sta'r; recuryien dc a l-a mencis)11,af,a uniáa,l "Qut, ** to.í* que "La d.isponitrtif.d"a.'L Ce eo¡rbustT b1es corrvencfonaJes se calculaba en 70 Q de Ics cuales sdlo 3O Q resu-l-'tá -ban ecuneraicaiaerrte a¡rci'vechahles "

,5i ee consi,iera ade:tis que hasia eI año 2Ú00 i-a gire1qg:fu- 9qtsi::g].g11!'li¿izs. da supera ya los 30 Q., ¡esuJ.ta qu*, d.e ír)_errcc'nt¡ar nuelroÉ yacimientos o ññevas fornes áe energ{a, derrtz'o d.e uflos SCI años todas las fu.entes tradf;i;";i.*; "sa1rÍar¡ agotáaai eon L.a eo,r:siguiente inrrr:truciin ri-el- progreso teic nico. 'FÉ,]:Lzmeyt?e

]a apariclári y e} erpleo en fornia si+ieri::re nas arupii3 ¿?,1o u.il d'e}

gla r,uctear, ofreee Un panorama ¡.ucho r:a.s opti.mfsta para l-a sol-i;ción pa de 1a enerrgfar_ espeeiai::tente en 1o q-r:* Ae refie,re a su enrpJ"eo prc,,rlueir errergÍa etdetrica. i"a proh-Lema

$e pueoe hs.l:."re:: de energfa d.isponible en ea.ntid-acl áe 2r5AÜ - 3rCI00 "Q"(en eI añc, ZüüAda- s;:nsu¿irá al:ed.edor d-e O.! Q) asi gue eI futuro d"e ]a humanÍd-arl. baJo este purito de vista nü eÉ tan oseuro"

d.el eon€ius¿o o.e la fig. 2 se puede apreciar el crecimlentcr asombroer¡ entre y reparticidn su s.ñc,q) cada ]c ;;áoi"-"álr-3i¿*t*i"á-";;-"1 1,rá-or* ir-L.-"efá *e ortgen hÍc.ráulico y ]a de origen tármico' Actu.a]gente (:.qzo) 1a produeci,Sn mwrrlial de energla es d.e §,0Ü0":llh = 5

Ilri

milJ,ones

d"e

u,ilIones de k!lh.

En Ia ta'a;1a 2 se ¡:dica l-a ¡-rote::cia elác'brfca i::s+-alaáa en trcs varios pal ses d.eI :uunflo y Ia potencia por Lrabitante"

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sgsellg -§s-I-e-e:e gsssl§e-gsggt3l- gs-sssssf e-sl§elslgc §e suponer güe Ia produccl"dn toüal de eleetnicidad se dupllca eada 10 años (increnento anual 7..21¿) f,a. producaidn hidroel6ctrf ea an¡sentac Pee

,r%l t,--t¿ncremento |

en D años, en ro años, TTfi

anual 5.9fr)

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Inglaterra (año

L966J

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España (año 1966)

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6 6 55

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26,756 1Jr2B2

2r6\0 Ir94o 1r lil+o 900 860 ,2O 6oo 5Ao

350

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Canada

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Estados Unidos

Méxleo (año L966)

47

VenezueLa

1.0

Chile Araentina (afro 1966)

Brási1

MUi{Do

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ll"imero de

Noruega (año L966)

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(año

1"966)

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5,760

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Colombia (año 1966) Ecuador Bol-tvla

20 6 5

29a 225

AustraJ.la

12

10r 500

8To

l.0t (z:o¡

U+,991 t2r7OO 8,397

l6

Japón

China (año 1963)

rndia (año 196h)

Prouedlo Mundial

52)+

t+¡

450

-9CAPIIUTO

II

INCIDTX§CIA DE I,A EI,ECMICIDAD M{ LO§ COSTOS DE

],A

PRODUCCION INDLI§TRIAI

A pesar d.e las grand,es fnversiones'que regrrfere l¿ tnstaLacldn de eentrales eléctrieas¡a J.a coup1eJldad. d.e su o,peración, a 3.os costos d.eI transporte y d.letribuefdn d.e Ia energfa eLéctrlca, eI precf.o d.e ta uis¡na representa, para l-a Lndustrla, un porctento casL f"nsLgnlflcante couparado con e1 valor d.eI pro ducto lndustrLal mlsno.

5lr ta nayorfa d.e 1os casos eI costo d.e La electrtcidad,, uateria f-uprescind.fhle en La elaboraclón d.e los piod¿ctori d,e'casLla táballdacl. .de Jas lndrietdasrpeia hasta &¡ p3.learse y sln embargo e3. precio d.eJ. produeto no varla nl sfquiera d.eI I $.

tabla 3 tnd.leauos, cono eJéryIo, eI porcfento que preseata Ia energla eléctrlca ea eI costo d.e Ia prod.uceión ind.uet¡lal d.e mucbos produetos ind.ustrLales.

Eh La

Debido a que Ia lr¡fluencia d.e} costo d.e la electrlcldad. varla mucho de pafs a pafs, pues d.epend.e d.e Ia eff.cteneLa d.e Ia uaqulnarla eupLeada, de }a canticlad. d.e J-os productos elaborad.os, d.el costo d.e La mano de obra y d.e la nateria prirna, rro es posfbl-e fljar fndleeE unlversales. Eemos lud.fcado por J-o tanto, eu d.lstlntas coluunas, Ios valores rel¿tfvos aL eerú (fueute Dlreccfón Naclona]. cle Estaclfsttcas y Censos) a Méxlco y a J.os Estados Unf.dos (fuente US Censos of l¡Ianrrfactnree L963r.

A tftuLo lnforuatlvo mencfonamoa a eontinuaclón Ia asombrosa Lnfluencfa que ha ad.quirid.o Ia electrtcidad. d.ouástica en un pafs muy desamollad.o couo 3oo Eg tad.os Unidos.

Se$ín Las estaclfstlcas d,e Ia CEPAL y d.eJ. StatfscaL fssue of lvlarchandtslng $eek d.e 1$68 en los Eetad.os Untd.os con 20I.7 ¡lfllonee cle habltaates, o sea aproxirad.amente unos ?0 nlllonee d,e núcLeoe f,anlLtares, exlotfan los slguientes artefactos e1éctrfcog d.onéEtlcoe a fLnee d.e d.lqtembre de 1967.

refrf.gerailoras rad.los

teLevfsores en bl¿nco y negro lavadoras d.e ropa seead.oras

59,9 59.8 59,o 56.7 55.2

plaachas el-éctrlcas máquinas para café liquacioras

47.8

cocÍnas e1éctrlcap f,razadas ealentad.oras eléetrieas aparatos aire acond.f.clonad.o

28.2 2r.,+ 22.o

hornilLas eIéctrlcas

5A.A

4z'o 31.r

nillones Útltt nrtfl It llItIt

d.e unid.ades ll

ll

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ll

ürr rftlt tf9¡n llil81 ll ttilB rilll

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tostadoras abrid.ores de ].ate

>¿.a

eohgeladores

].6,3

?,Q.7

15,7 L5.7

televisores de eolores

caLentadores de agua calentadores d.e P1atos batid.oras Iavadoras d.e platos

14.0' L2.Q

10.0 9,6

otros artefaetos

mATT ¿ru!ó A

ffCIDH{CIA

sii].o¿es

d.e unldad.es

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DXtr, CO§ÍO DE

],A H{ffiGTA H,ECIRICA

M{ T,L VAI,OB DEt PRODUCSO

INDTJSTRIA],

rufficq ji_

EE.EE.UU

0.5

a) aceite

o.B L.2 0.7

d.) galletas

0.h o.8 o.9

PEPJJ

1o

0.8

Produetos aLimentlcios: promed.fo

b) cerveza ci conservas e) molinos d.e trigo Industrias d.e bebid'as fnd.ustria d.eI tabaco fndustrl.a textil: Promed.io

o.6 0.1 )-"6

) ntlaa.os de aIgod.én b) htlad.os -de lana c) trihAos fibra artificial . d) teJidCIs d.e pr:nto e) med.:.as Y caleetínes. Industria d,el euero t i. ;' .' . :' Industrfa d.el c-al.za{o ... ,;., Ind.ustrl"a d.e Ia mad.era

o.B 1,3 o.B o.B

.

.:.

..

.

fnd.uetrlas ed.itorlales Derivados d.eL PetróIeo Fabricación d.e sustancfas.U ¡1od. qidmfc. Productos mlnera].es no ¡netáIlcos

1.1 a.6

;:;

0"7 3.0 1.0 0.7 o.B

::i

l_.0

1.5

a) vidrfo b) tubos, ladrlJ-los ete. c) mosaLeos ete.

Industrias metál-icas b{sieas Sld.en:rgleas

Maquinaria

ldanufaetura s d.fversa

s

..

3.2

o.B

1.5 1.3 2.0 o.B 6,L

o.6

A,6 a,g

;:e

1.05

1.07

a) fósforos ..r b) d.ertvados de huJ-e

Promedfo general

0.1 0.9

O,7

a

Industrfa d.eI PaPeL Industrl.a d.e1 eaueho "

A,2 o.g

o.l+

a.g 2.2 1.0 o.4 0.8 3:9

;:; o.6

o,a 1.0 0.3 o.86

-It--

CAPITUTO rUffiffiS

rrl

NATIBALES DE ENffiGIA Y

RESMVAS DE COMBUSTIBTES E[f

EIJ

PERU

La repartictón de 1os consunros d,e energfa en eL perú entre las diversas fuentes uatunares varfa llgeramente según Las Estad.fstlcas y LoE Autore§. Podeuos

indlcar aproxtuademente PetróLeo

Eld¡oelectrleidad. Carbán

J.os slguientee

8B;0

9.6 2;4

valeres,

e¡r porefento;

%

fi

fi

Loo.o fi

ütras fuentes d.e'energla podrfan utllizarse en eI perú, eln eutargo no han sL la fecba Bor su escaza fryortancfa.

d.o d"lsfrutad.as hasta

Cita¡ros:

a)

l,a girergfa-eoltca que.en eJ. alttplano d.e Puno o en 1a zona de paracas, pa ea§lrayo y Tr:nbes poclrfa aecfonár, - ventaJosamente nu¡Lfnos de vlento aíslE d.os para ajllnentar pegueños grupos eJ.ectrógenoe o aeclonar dlrectaneniE bombas d.e agua para rLego.

b)

La energfa sol-ar (record,anos que aI Llntte d.e Ia ataoósfera tepeetre La y pueal arcanzar unos rl-rcrti;2/;;".-it q"" coge§ ffitabre a-Ia-potepgil de r.l k}I).. Aún qonstderand,o la'gran absorcíón y di: {o"g: fusfón d.e La atmóefera y J.as féqd.tdas por ref.Iextón sle¡pre queda, ai nl_ veL del- suelo, una cl-erta energfa que d.epend,e d.e f.a ¡1tláez deI aire, d.e las horas d.e so}, etc. La utl"Lizaeión podrfa ser dfrecta (calefaccfón_d.e Egua, d.eEtllad.ores etc) o fndlrecta aecfonand.o pequeños generadlores eIéctrlóos, cétutae f,otogutmfcas ete. En

:se

c)

Ia alta §lerra, sl no fuera por eJ. costo aotable podrla tuagtnai eu enpleo.

dte

las

fnstalacJ.onea,

cnergÍa cgr.¡tenlda en el- bagazo. .&1 procesar rrna tonelacta d.e caña de azucar §e obtlene.aproxluada¡oente 500 kg. de JWo (Ae los cualee ee etrüxae unos, 1oo kg de azúcar) y 5oo kg de bagaáo, cáráurrin¿o en 8óolo00 toneladas/año Ia prod.uccfón d.e azúcar en el Perú, resultan unos 3.6'nillones d,e toaelad'as de bagezo dl.sponibles. Aunqué po¿ár nuy baJo (2500 Kcal/kg) er úqgaao representa "í poi*""rár-"r"iá¿ti"" ""rüiiríá-rleuLte equl.va-un lente'a mas de TOOTOOó tonetadas d.e petróteo. {,a

.

Gabe

nencfona:r'sln embargo.que eJ. bagazo se uttllza sfenpre ¡naÉ en Ia fabrfca ,u.r¿* d.e este pro""rá-iuá¿;"üi"i - I v'-----' ,"-er"dlá -

cldn del papery.sor.anenie á ra produclr energÍa térnica.

De

}as prlneil:a1es fuente§ de eiiffr'gÍA-:*qj":¡ql- aencÍonaremce eI petrdlec, "

Conc 1:r'eni;ca r'ecorC.amos qu.e:

I I barril de petróleo = J+2 gataaes = f37 kg =T3 1 barrif = I"45 millosres d.e Keal, = 167O t}ün

toneLad.as

uétricas

qe!q.dIes

EI eonsu¡ao ap:a1 ter. L9661 ha sfdo d"e 30 mllLones de barrfles. La EroJluc-. eldn anw1, s.teupie en eI mismo afion ba alcanzad.o 2J nlJ"lones de barrfles ba;rl"Ies diarios) deJaud.o i:n d.eficit d.e J mt3-lones de bamiles queEe f6ffi60--0

ha tenld.o que finPortar.

Las res*rvas probad.as en eI Pafs se estiuan en 473 miDones

d.e

ñtT=iáñíffi*frffiffii.

barrlles ( 6l

t're§erva§ suplementatria§il, ütras reservg6 3¡robebLe,q y posibles, incluyendo las es decl-r Ia parle ree'rztrrerable ever¿tuelaente medlante Ia inyecclón d'e -agua ., É-ts§ *"¡r 1os pszofi, §rrrán 115 af.lJ.onee de barriles asi que en totaL (según eI fná; Augc.sto:.trásqriez) pod.rfan aleanzar,5BE.niJ-lones de barrlles correspordJor t*s a ff: mfl-Iones de t,:nela,las.

si -q= enplea este corubustible eR -tir¡a central térnica para transforuarLo tot,al áo" u'ra efteieucfa aproxiraae del- 35 % (?,\¡orre! ;;";; ;"-;;;r;f;-.i¿A;i*" k6h) ee poO¿,{á..durante 20 años, produefr anualmente unos 1?1000 millones d'e fr,nr'(Ia iro*re*¿dn eléetrica aátuaI de1 Perú es d.e SrOOO nfllones d'ekWharua

Ies),

B-L-HI'#'?1. prfneipal"es carupos petrolfferüs se encEentran en l¿ costa norte d'eI Los --f§dos ;-e;-*l o=rá"te (Aeua¡ñ,ía). Segrín los estudios del ingenÍero Augusto Váaquáz las reservas p:ráta,3as d.e gas en afio L96l+ han sido edtluadas en:

, 9á],ooo millones d'e p3 millones d'e p¡ (¿epaytfa):10'OOOr0O0 Z¡c¡re Or.lqnte .101921-1000 mlll,ones de P3 ffi''r-AL zona Nor

-

Oeste

EI valoq de estas reeerva§,eqpresadas en millones de toneladas d'e petróJ.eo á68=mfffones de toneladas Ae petróIeo, uá*fá ¿u¡ --I uryI9§g "lr¿""fun{* nfLlo1196l aas em millonea de barriles de petróIeo equlvaleute serla de: n*s d.e..bar-rllp¡ . .,

,l

.'

.

Las etfraq.ind,ieaáasr,r

en *3,

e.urfrn J-cs slgufentes valores:

ltror Oest'é : ':,- lietliéIr -lglarr-.{a, ," ,

?fl?AL

:

?,6roaü milLones 283;o0o ntilorie§

.

..

de e3 ¿e p3

:

3091000 mfU.qnes

de !c3

gonsíderarr{o u¡r eonsu4o-p{crmedfo de una máquina térniea promedlo en 2r4OO ieeafft«fr y,ltpta1a§ar41pn1'g f,iiticto d-e ],9s yacimfentos de ]os bldroearburos en ?b añiÉr'ei poteuóíei'energéttco bnijal- óorresponde alrededor de 8J25 ffir{h/año"

-'l?

-

añ,o t965, natura1 en eI perú,, por e] fng. pierre Mor 9"gír. el infprme de1 -tas resenras"Gas sor;esaz, recuperables l, 1", )1 serian uuy inferÍcres a Ios valores d.e gas en . Ios yacimÍeatos de Aguelruza indicaCos ar¡ieriárnente po= eL alcanzand,o sola¡tente eoo,óoó-iiii""""-i; ;;;;3-ii?;;o millones l:*:.yá"n"ez,

Eidroel-ectricidad Es muy d.iffell a er¡aLuar d.ebid.o a que el valor d.e las obras ¡mebos easos d.eberfan realizarse, es tan elevad.o que red.uce cfal econduicamente d.isf,rutable áe ," río.--

cáIculos ,ouy aproxi¡rad.os han

dad.o

eivi.les, que et1 a cero el poten -

las siguientes cLfras:

Potenclál Eruto Potencial éiéntuaf Prod.ucción Mü

Pailrieo (costa) Atlántieo (seIva)

9, o0o

lrO0o

econdmica e¡Ih

3oo

6o

B, ooo ?orO00 4oo

611 3oo

ü,;26o

7Br'l+oo

52,OOQ

Titieaca

mente económicoMI 10,

O0O

Poteneia instaLad.a en 1168: 11670 W{ t5/o d.el potenciat .económieamente d.is = frutable. Carbón

Las estimaciones d.e.Ias reservas, efectuad.as por dlferentes autores, arroJan d.iferencias verdad.eramente notabÍes. Sin embárgo, r.lna estimación acerca de la magnitud' de las reservas póarla ser d.e unos 2r0óo nirlones d.e tonel"d;; ,ét; eas ineruyend'o las reservas probadas y probali"" 1n"to" d-e]- rnstltuto Nacionaf d'e rnvestigación v Fomento (rxmu) y áui r"s. Á"d"t"ia"ei";"(;;ñ;""*;o"ffi d'e EnergÍa apoyados a'rr, ,"á en los ¿átos áel xrl congreso Georógico rn ternacional-1967) d.e

t9I3).

.

Ilasta ahora ]os intentos para utilizar e] carbón en gran escaLa no ha al-canza cio resul-tad'os favorables d.ebirio a las d.ificu].tades. d.e su aprovechamiento y á Ia cal-idac de la antracita asf como la d.eL car¡ón-¡ttr:¡rinoso. Las. reservas econo¡aica¡nente explotables se eonsfderan un ro$ aei total ind.icado, o sea a1red.edor d.e 20O nllIones.de toneladas. Dq Ia cantidaC mencf.onada, alrededor ro sola;rente l+ xdl]ones d.á toneladas CeL son

5o$ (frOoO nl.llones) es antraciiarpe de antraeita CokÍzable, es d.ecir dE' alto valor ind.ustrial para su utilización en Ios altos hornos.

si

tod'o el carbón se quenara en centrales eté"trica" con eficiencia ier 35/, (2rl+5o *cat/xg) aurante 100 años se_g"o"ruríuo Glih por año; sin-"i: e:r 5orooo bargo si se eonsicera solarente er caz'bóñ u"o"o*i"r*ente aprovechabru, ru fra se. red.uce a iroOo 6rrá (ircoo uillones ¿" Lwirj-á""rLes durante 1co años. .

't

4 *

üAPI:.il,O

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GE(aF,ALIDADE§ iÍÍSTCRICAS SÚ::*E LA§ CE"IíTfiA]"ES EI,ECI. ICA§

La prinera een'¿ral el-éetriea en el- :;;i:::d.o he sfác ,.ma térnÍca instalada en, lts,¡ York (en Pea.:'l Street) ina;ig:-rad.e porcl- ¡r¿:Lsvio Eáison e} 4 ae setiembre ce 1882.

Pocos, áles?-. d,eap,;.ás se i:c:r.{a .,-! Apl.Let,cn \ii l5';í].16''Ir -.:!. -r,) .

ei..¡.

se,i-;:1i}:i:

}a ;::i-::¡*:z ce":kva-l hid::oetáctriea

e:i

cem:::i el-é,:+;:r:-ti¿ r:; .i,r-iz",J?:i ha ;rid.o )-a téznica d"e Eania RaCegond.a 4 ...^. f \ ,-. -a,r-. -. Fj¿ €it a;rc lacJ. .]r iqrra.n ü¿ pciancia al-ce::.zaba loc k'if (en ccrrien [rt,r]ili:/ ze coi:lfuua") ;; ;s i::';L12¿..b¿ e:¡::'r',s1;e:ri:-rte para aiu¡o.b;:ado púUltco

L,a pz'irre:'a

In eI Pe::ú fa ir:ine:'a in*q:á-,-¡lc1,12 e3.é=';::i+a viri su, bau-tismo e:: eI afro :-BBI! ::a::.d.¿ se ii'lsia1i l.a :Friv:ei"a ¡;i-+.*-,;.:i Li,-l;oe]é:irica d-e Sr'¿" AmÁ-riea en eL asj.er¿ --c a.i-r:ero áa Iarljas, capiia] C.e} áisb:'i-Lo d.e íanges (Auaráz) siendo !l:o:moT toi ei lggei:.ie;"o e;izo Ari;i:;,J .,1'*¿'";,::::.*.. Ij;.

afi.o Írs,.:

za

iqaJ*c;f

t¿lrier*::1ii3!, se i.r.tárlgr'r:'ó ,',:'::".,].¡na ei- aiumbraao pú.]:]-ieo d.e Ia Pl-a y alg*:ra; eal-Lss cz::1:t'*t:i,a ':,¡:::. 6'2 l-á;r::¡aras d.e 21185 bu.Jfas ead.a w¿á (a1red.eo.cr ir-:2 kr,v)" J.a i::u;s'E-{, J-3.e¿elra d.e'¿rrp, centra.l d.e.rapor a}imentad.a lor:jj.ra cel-Ce::a aecir:¡r¡¿nCr}'ii3.,u.Dl,).l d-É) il0 ¡? instalad.o en eI Paseo d.e .Ia Re i'l5

los

-ui.c

I'r ñá

señ¿¡res rriild.aa¿ C¡ntr"uetion han

y Li,agiir:.o e::l ii:;!\¡',1Éir:J::.;ación sido ics f'auiores.

d.e -ia E:r{;resa

Peruvfan Elee-

Sin e¡ebargo ha¡r g,:-e llegar a} 18 d.e JuJ"io d.e 189, para encontrar una verd.ade ra Sociedad de gáneracién y distrib¡¡ái,ín de electricidad. En éste d.la en d# to las Empresas Ce Trensnisidn Ce Fu.erza Eléeirica se fr:ndó con un eapttai- & 3rO0O Libras, repartiCas en partes iguales entre Ia §ocled.ad. Santa Catalina, eI Sr.Pedro Ugarteehe y e3- §r. Gr:il"Ie¡mo Espantoeo. La Central bidráuliea

se instaló en los an'r,igrios mofinos d.e §anta Bosa d.e 1a Palpa dcnde se halIa actualnente 1a Central tér¡clca Ce Sta" Ilosa, y funcionaba coa una turbina ac cionada por e1 agu.a Ce} rlo l[r¡atlea" &. Ia acttralidad las Erayores centra.l-es existentes en el Pals son las siguien tes: 'ilerniea§

.h.lf,raulLeas

i',iineo (rr.nn"arr.

ia::ta

)

?:6.l+rncro

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(Ccrp.Peruana cleI Sania) I,:,CIrüC,ü " ?arrearta,ml:o (Cesro d.e Paseo) l,J8rf)(]i) " 6710*ü " CatLahuanca (xr.rn.aa) 63r0Có '' i{c¡'opanpa (Eidrand.ina) ldalpaso (Cerro d.e Paseo) 5'?1000 '¡ I{)rCüü " l,Íacchu Pichu (Cuz,:o) h,Jr OOa, " C_ahua (ttidrand i-na ) er (ifiCrarrd"ina) -{uaupaní :0rü,:)0 Arequ.ipa 3llr00,ü't

E} iotal-

C-e

la poteneia

ins+,al-arJ-a *:.:.

rlo (Souti:ern ferú) 11CIro0o H¡l Ir{arcona 57rffi0 " tl,.rbogas §ta Roea (EE.EE.AA"

?acna Cbieama

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Zorooo " I' 3rrOO0

AgricoLa. 3trü00

*I pafs en 1968 na sido d-e f6TO }ff"

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CAPIEÜ-J,O L05

RECIJRSOS E{ERGEBiCOS

LAs

iSECESIDADES DE

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Y §U HEACION qoN

T"A ts§ERGIA

ffiEÜTRICA

eI primer eapltr:lo, los reeursos energétfcos utiliza doe hasta la feeha por eI honbre, en áscala lndustrial, están eolstituÍd.o pof Ios combustibles tósffes (earUda, 3-ignita, petróJ.eo, gas nattrral),. por loe eombustibles vegetales, por los yacf.mientos eubtercaaeos d.e vapor (f,uerzas en dógeuas) y por l.a energla hidráuliea. Couo hemos meneionado en

El orden d.e iuportaneia asr¡rid.o por 3.as fuentes eaergétieas tradicionales, se d'e la figura 3r en eI ¡rodÍfiea eontLnuamente, eomo aparece en eI d,iagraua -rarlaclones porcentuales d.e eual se inCica, para e} perfod.o f86O - L96A, Ias resulta qre diagrarna este De utillzaelón d.e l-as d.iversas fuentes energéticas. aates d.e pincipal energétieo reeurso el erpleo d.e los combustibLes vegetal-es en alcanzar d.e I d.espués que d.e carbdn, eJ. erpleo d.ismfnuye raplC.amentei fB6O total, está actuaLmente bajand.c hacia el lCI eL año 191O eI Sg % de Ia "oárgfa lfqut-dos y d.eL gas natriral- está aumentan fii q". ei eryIeo de los eonbustibles áo iapf¿auenle; que eI elryIeo d.e ].a un""-gíu hid-rálÉi¿a, aungne baya tenido lceinerementos anuales nas elevad.os, está aótuaLuente por d.ebajo del I $ d'e Ia energfa d.esarrollad.a por tod.as Ias fuentee trad.fcioaales.

eI fln d.e orfentar sobre el origen y Ia utttrlzaeión d.e las fuentes energé el m:nd.o, d.amos a contlnuaeiónl en tra ffg. 4, loe datos eoncernien I tes aI año 1969. Con

tLcas en

Del d.iagarna resulta: que sobre 6o * tO12 kt[h (comespondlentes a ]-a prod.uceiónequivaLente en r.m:id.ad.es eIéctrLcas - ver figura I para Ia egulvaleneiaon las otras r.¡nld.ades - de tod.as Iag fuentes d.e energla cie]. mr.¡ndo en eI ñ0]969) e] 97.8 S se refiere a los eombpptibles y soLamen{e eI 2.2 f, * h energla h1¿roáiécti"ica; que eobre 22 x :-:otz kilh, cárespond.ieutes a Ia utillzaeióñ efec tl-va equivalente, en unidad.es eIéetricas, d.Jla producclón total d.e Ia enerl' gÍa en á1 mrrnd.o, áf fB $ es d.ebtd.o aI erpieo para produceión de calor y esto éxplica eJ. eler¡ail.o porcentaje de Ia energfa perd.id.a"

Entre las diversas foraas d.e utilizactón d.e Ia energfa, Ia que uas fntere§a para auestros fines - e§ Ia energfa eléctrica, gue indudablemente represen-ba Ia me¡or utilizaeión ya sea baJo eJ- punto d.e vista de 1as aplicacfoqes prácti cas, asl como en eI ránd.tmientá ae su transformaclón en energla neeánica. EL ineremento grad.ual. y progreslvo d.e produceión d.e Ia energla eléctrica e:al grirlos pafses ¿át mrmd.o- se répresenta eá e1 diagrama d.e -Ia fig" 5 d.e Ia cr¡41 rE sulta claramente como las neeesld.ad.es d.e Ia enérgfa eléctriea se d.esarrolan eonstantemente en forma esponencf.al" En la fig. 2 se ha presentado eI consumo. previsto d.e t.a energla eIéctrica en el mund.o habfendose asumLdo¡ lue en eI futr.ro Ia produectón d.uplicará ead.a 10 años. prod.ueclón Eie aeerca d.e J-os !t000¡O0O ruiJ.lones d.e kltb (: x 1d2 se nota Ia produceión hidroeláetrica, a pesar d.e nantener un buen incremento anual (5.9 Íú se acerea mas rapid.anánte a su llndte eeon&ico y no pued.e rnantener eI paso con eI increuento anual d.e}. consumo (7.2fi)rast que las plantas térnicas nr¡cl-eares d.eberán absorber en e} futuro Ia siempre &ayor deuanda de energfa. AetuaLnente d.e

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CAPI.j' i¡LO

VI

PRCffiÜTOS DE ÜJñ,T¡}¿ES HLECüRXTAÉ

La elaboreaLou d.eJ. proyesto d.e xlliá *€:rtreL reqi.d.ere eL conr¡efmientc d.e u¡a Lsr ga serfe d.e faetores propi.os d.el *r,afs en el euaL ee reaLlra }a eenbral y de É ied a Ia er:sl- se coneetardn las r¡ueiras máqrilnas" A costin¿raeión t¿'ait$remo6 de r,:reaclo¡ar Loe prfusll¡a}*e puntor f"d.ea aproxfmad.a d.e J.a amgllfud áeL probJ-eaa " 1.

-

para dar

tura

En tod.os los pfoyeetos s* d.eherá eonoeer o d.etem*ltar prerrf.amente, en 19 d.os su d.etal-Ieá, e_I_ltfqg[Bea d.e_earga (ver Capi.'buLo1ilI)prevfend.o ad.emás d.e años. EI eonoefmÍento lel dfa su d.esarrsllo en ffi y en elgtrnos e&Bos el tipo d.E gtsarna permtte deter:sf'nar J-a ¡:ote,ueLa total :---

mríquina

o

2.- La eentral. pued.e ser prevf.ata para aLiuenter en energfa un puebloruna zg na o !¡r3á fátrnlea rlond.e ¡ra exfsie, u4g red. dS eneTela eléclrtqa., o aJ. _eoñ trarto d.ebe satfsfaeer m-Eeulandt=Ae--un séétor d.e} pals o de rrna iaéustrf.a d.onde §gl-tg¡l *q. Éeg¡Ín Los easos eerár mae f,avorabLes u:r cierto tipo de ceutral o r:n d.eter ml"nad.o tipo d.e mágrrina " 3,- Se deberá eonocer J.os rggur:eoe econduieós neeeüartos pa.ra Ia ftnaneiaciciz deIproyecto,J-os1nterffie}eapitaI,e1p1ázoparaIa amortÍzaetón-d.e Las inetaLacic¡nee y eI cos'co deJ. ce¡rcbustlbJ.e, debid.o a qiLe, en mucho; casoÉ, d.epend.e d.e estoe factores si se escogerá e3. proyec tó tee¡ricamente !úas aproplad.o o eJ. proyeeto eeor¡pm:iesüEate uas oportuno. En otras palabras se podrfa d.eefr que eJ. proyeeto teenf.eamente to es eJ- Ere finar¡eiarLamente es mas eonveafente"

mas cffir"ec

l+.-

En

5,-

§e d,ebb ffjar

eI tamaño eeracterletleo d.e l-as uáquines, en eJ- sentid.o d.e en eJ. nínero me¿s Etpropiad.ode gru fraecl"oner Ia poffi pos, tente¡rilo en cuenta los eostoE unltarloa de Ic,s mismos, las neceslda d.es de una reserva d.e ucíqutnas para uanuteacfón y reparaefones etc.

6.-

La u?¡lcaetón üe

e} caso d.e estudier una ceatral htdrarÍ].ica, Ée d.eberá conocer a f,ondo Ias condleionee amrbfentales (UtOroJ.ogfa d"e La regiónrd.atos pI-uvioméffi as de varios afios, topograffa d.e} terreno)

l¿ pl"auta se eocoJe en coneLderaelón d.e su d.Lstar¡eLa de} eenffie eete faetor d.epend.e eI. co¡ito d.eJ. tranoporte de la energfa y por ende eL costo de los Hüh, §l no hay uuchas posibfl! dad.es d.e varLai }a loeaLLd.ad. d.ond,e eurgtrá Ia plauta, cuando se treta d.e centrales hidráúlcas, en e} caso de una central ténoiea es posible que su ubicaefdn d'epend'a de1 equfllbrlo entre eI costo de1 traneporte d"eJ. cono br:^stLble y el costo d.el transporte d.e Ia energla eléetrica; d.e J-a d.ispo? nibilid.ad. C,eJ. agua d.e refrigeraeida en las eerrcanfar d,e Ias fuentes d.e eomt¡uetlble (iuinas, pozofi, puerton) o de1 centro d.eL co¡rstuo o tar*blen

*r:-.:rá;J. *r-n'r.';;-,,.::iá;1;era re;i.t:C,itl-ejr ¡tl"*:It"o d.e l^.osl cor¿ii.*n:it;'1crñi; "

d+i ¡"r',:*i') ie l:;a

7.-

e,;

eL

á6.Lia d.e

enfria

Ei" ¡;recio 'leL Kih ,leperrde á n€::.i'Lr¿ü del" -bipu dq-gagglrlt a empleaz"se n"u'ulero C* hor¿s que Ia :niqrrÍ.ux tr"atra.ja ñ-eiTñsffiil año.

y

de].

ser qu.e uu:s urdqlrirm, euyo preci"o de aáquiclciria es &as alto qu.e crtra, prod.uee en+rg{a á frEa tajc¡ preefo ei eI núruero d.e boras anr¡ales d.e niareha es e3.evad"o y pür 1o tasto resu-tts er¡nveniente su instalacicín, Fuede

ñ8.-

En eL lir$yeet'o d.e *er¿tra.leÉ qu.* p*z'ticipan enla alimentaeión d^e una re¿ exfatente áe una eferta.g::v*rgadr_rra eI proyeeto de1 grupo generador d.ebe ser esturliad.o eo:tefderand.c tad.o ó1 sistema el,detrico d.e rranera que Ja erer: g1¡ produeÍd.a sea La mss eonvenl"ente para eI eonjunto d.e las redes tnteF er.¡neetad.ars y §.i solauente Ia ¡¡as eeonóulea en forna absoluta para eI gr[ po ml.snu. Eeto quiere áeei.,r' gut: §e puede 3-Iegar a realizar un proyeet§ d.e1 gruptl euya energfa prod.ueida es eatra, sin embargo permite por ejerpJo que otrae eentral"es nu€vas o ya existentes d.e J.a red. produzcaa energlaen forua mas eeoáorc1ca" Se tz'ata 'ie} easo eJ.d,gfes d.e Lee mod.err¡as eeatral,es nt¿ráulteas d.e bombei: o ,1e trx'bo reaetores eü¡"á elxergla es uuy cara, sin eobargo, en conbi naef.é'n ecn ias ganeles e*&tiales tármieas, iermitán llegar proá"": "-r** *i.dr, ee*nduiea de Ia enez.gfa. Ae¡i es i¿tie los nuevos grand.es proyeetos d.e centraLes easf steupre se haeen cor¡ elstemas nfxtos realisanüo e.} miffco tlea'po eentrales eon caraete r{stfcas opuestao ( de u'base" y de rpuntan) qn" Áe tntegran perfeetamenl' te en J-a mf s¡aa red.

-23vII

ÜAPIfIJLO

DIAGRAMA

a)

DE

CAAGA

d.uración d.e }a util-ización d-iario, factor- d.e eaq -r,ipos d.e centraiesres LM Antes de estudfar los detaBes propios a varios preseindible habl-ar de1 diagrama d'e earga ' ma d.e car

de }a eerga (en Mvl o ea Este d.iagrama sirve Para 1nüiear l.a d.istri'r¡'¿ciónen de:- dla' o d'e c";p;i ei c'rsá kW) ae Ia red (o d.e Ia central, "-¿á-r"-*I""i¿á=aao d'e 'liagrahablará se Ia serar,a o ciei año " Según eI pá*io¿o ¡ra d.e earga riiario, senq4ll o anual-, dg carser se ea.recii:rf'za pcr eii po'tencti-Íii]"?rÍ'yafU]:§§* p"=^I",=' ;=-;;il; ir-1, pcierc'-a n'rr.ina (r=*r,.)-v ejes de ias coordanadas y }a los efiii*¿ d.a por ia e',-perfieie ecr::rpre::d'iia c'rÉ:'ira d.e carga.

El

d.ia¿;:'arrq

'iipos earaeterlstieos d'e En las figuras 617rB Y 9 ae re;:resenta ei:'atro d-iagralra ,J.e ca:'ga Ci.a.r:l-c Ce u::a, red " 'i;na d.etermi-nante La fo::ua d"]- +ieeig.qq-ig-H-{="io li":: Cebeinf'luencia cu.id'ad'osa estudied.a ser ianio 1o Por sol¡re e:- ccstffi rrente en e't,apa de proyetto '.1e Ia centrai" por ejemplo Ia d'enanda Es intu:iti'.¡o que si una máq';ina, para sa"iefaeer i'-":"óna- todo eI d'{a a de ur¡a industria a ciclo pru"ti*uáI;;"-;;;;?""o, cantidad. de energfa mu una carga rnuy a1ta, (;";-;i;.'6) proauce a1 fina.l ccn 1a misma potencia e¡earp1o, álior""t" for ;;ri;;-q;á de una mayor ch,o etapas (ver figudos en traba¡á qG náxima, rina ind.ustríá nanüfacir:.rera a¡:mbrad'o ra ?) o ur: pueblo sin industrias y pár Io tanto sclamente con

pú¡iieo y pártieular (ver fig'

8)

tres casos ia mismacifra Esto quiere decir'que habierrdo invertido en l".os Ia misma potengera.ntízat en maqu-tnaria y ed.ificios d.e Ia central qara por 1o un"*gfa á" ;;"-;á-;il1-u""genera sin eutiargo-,.*n vorios.,no es-i*uat'distinto.y signifiea tanto e1- produeto de la venta ¿á fa energla producid'o enEsto los I casos' X'¿ir Aei fijar un valor distirrto para eI valor puede facilmente e:cP19 La mayor o üenor "bondad. " de un diagrama de earga facior d: "?'91'-.-,13 sarse numerleamente con r- iu"io" "f,]" que'ltauaiemos ectivanente-X-}a oducid.a ef inff do por }a ¡:qlsqlón §ntru la ener con§i-

ibie

s

máxima

tra

palabras, considerando guie }a poteacia media P' = ñ*f"" es J.a "r*, horas eonsfd'e.potencia constante neeesaria para s';miniitrar, du:'ant'e 1as narga se puede faetor eI ;;;;;;-ir-;;;;;i" "8" resultanre del d.iagrama, ued'ia' Fr la Poteraia de definir tanbién co¡no ]a refaciSn entrE la pcteneia U-

;"i*l ," (dÍa, rnesraño) = ffi)

= '%;

^1.

Potenc

ia

?o

tencia

Loo

r.0

0.5

0.,

6L21824

(,

24

18

Horas

319.

n'ig. 7

Diagra,¡aa de carga de

6

inéustrfa a ciclo contlnuo

Horas

Diagrama de carga de ind.ustria ¡uanufaeturera ,.¡t

?o

Potenc

tencla

1.0

I.0

O,5

0.9

0612r824 3fg. I

ia

o

6r21844

Horas

Dlagra,na de aarga de pequeño Puebto sin industriae

I'ig. I

Dlagrarua de cerga de una gran ciudad

IIoras

_ {,Éi -

Poter¡cf a w

Y

lre (d'= lo v¿'4J ': !;-Y

's'ae,v:

IO0

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e,u,u [email protected]

eo,a '{e *a.Pp

g

cqÚ..f-e =@"

Pi ir;. f ts

Jt; f*

[email protected]

CI

24

o6L21'8 3:,

g. I0

i[oras

qlgssesg-Ée-scgss-Be.-ges*se9-c ge.-Z*sssgss*se-s:z-sssgss

E$ O

Iar ei*ryLoa áe Ia trtg.

61718

y 9 et feetor áe ea.rg* es d.e O.93pO"l+0,

0"25,

"6) reapeetfv-ancnt,e.

r:eurrír e} eaeo (eoi*dn en c:asf. to.los 1os p'a.arles sl'st'enas eldetrieos)qpe reil extensa Ia u,áqulna haga ¡iarte rle rur g¿.itpo de ee*tx'.'¿Iao r¿ue a..l-Ieeuba:l uurs tu.y §riperiores veJonee tie;¡e áfrg*affia de, §arge -(rer ¡;,;u ejerg:)-,: ffe!. I0) ",r¡"o a J-a lroter:eia de una .máqu.tna. " d.e J"g qg4 y eI df"a En este caso hay' que d.lotfng",:ir eufur* *I 4-{g 1:l . MáX¡ eeto, sraÍra,1,* earsa ggJ3-iLiruIg§-*f**-*ts--gq¡gm p,¡iin, F,¡1r Eo, los d"atos ea¡:i:e,t*rfnbi*os d.e).. d.f,ap;gsria C,e eas"ga de u-r¡a n:d' (rre ffg. lü) aLi.r,entaa¡¡ por tres eentrales ArBrú de l-as euel-es.1a primera üiene ,rrá *,ifá nráqufna, Ja seprrr,:la 2 rcíqu.i:la* y }a tercera taribÍén 2 s/qulnao, pod"g mr¡s d.istf.ngutr entre eI d.fagrama d"e earga ge::eraL (er1;ro factor d.e earga e§tr)tr eJ*i::,plo O.i) V e} ofagrama áe ,:arga de ea*a *e¡¡t:'aI (la crentral A con faetur a.á carga 0.p, 3-a B eor¡ factor,lc üa::Sa 0.T2 y ler Ü r:(tn faetor de earga tgual

Pu.ede

ü"3).

A su L,+z r*l la *entra1. Bp c6n drlrs ;n;il.;e,-rirs4 ;+u*,d.e enpe*i.f i.cs.:"iie eI d.fegrama de cal' gir d.e ead.á grupo. EatOS u-!..t,i"tr::,;,; ¡:O ¿l"e¡:.en ga* tra'Oajer fL.r3'ZO$auents eon l"a of¿*a *arga; nried::las sl -r.ii,i: 8., t:r'aha já 3.f.riiiÜ-ri&ünie d.e baSe por , ej,:rq:IO-. son faetor o.e earga fg = t1"9, '*:. ÉE.,pn 82 t:ra'I:aja t'::: fa¿:tor de cargafc.a$d En La eerrtral C

'*I

,:¿.,*o prr+d..i: a'li:r

*I

rtl.euo

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l¿:s ;:t';;

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podrfar-r trabajr*v

con 1a ¡rri.sr:a c;á.f¡:* .f r:.:.,]f"::.r,:ri_r. Éenüa en La fig" 1i), i¿t,l .|;f,,=.i.

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rÉIiÍ.lq

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i!s_!-a.* F¿ra r:araete,rizar. s3 frfd^gz"am d.* ca;ig;: s,3 púÉce *.qpiearra i,"É,,38s¡ con Íieyú," eo:::ori'rad, el -*¿ri.:s+ej.oé *n ':.¡-í-,1.s¡'er,*e Lora_s a+ iug;ar cieJ- fac_ tcr d'e tarsa' f,a c',ve*ffiilffiG-"m:rfrmrffiffieuJñ eo¡:o eI n-únero cb heras que J-a (* i=s) p.Ler,trir (u¡ ,r.ia* u.ar.rh¿t¿" *;"-;,;;;**.{iiíru=rr,ri,f,*oo, sÉrr?rrar ir-:.:r.rr'ái-u áru*n:"'r* E q-u,,is ff"H"i:i& "*"*il-= e.r *.r- dfagrarze. psF riura ei.,in rtr* *.1,1-Í.;¡,, i:::.,i:r

*:}:eJ:;"e;

el- ¿t'áx'*¡'t¡ ee l:i;;i;r.

e.¿i-atr:Rtr¡i,i:,.-.1 sti. J.¡,i:,,'Ír)c*r

r:r:nei**rec.o (e-ía,

Ejer4il-e: ttrn gr',:pc ¿e 6r¡ il'&ú" )ire, ;:r*d.nei,d,o {rn ri:x e,fl.o J.J-p .rrt},.to:les c.e kirlh. Esto qulere rl.eefr que hro tz'ataje.Cr: eon ,Li:2 f,aretr.¡r d.á *arge ,j.e {i.5E ,pr"*x,i mad.anente"

EI mlsmo cóxlr]íjl,".i;$ sá e:.1,6,1,á.e.a :r,t:..,::*-l):¿.r,aá,r sldo d"e 5t2üü pürt** tz"al;a ja.ritr E*i.ar,.¿ent* ry.ie iii:.s .hc,t:á"§ áe u-tf..lireef.rín han ?ra,á ,.,-t*e;r,"r, ,Lq: r¡oras o"* **"g* maxiriia, eu h:.6er áe t:1.e,-f,eja.Í i:l.,.? ,:rc:tg$. v_+.riabL,,r¡ üt¡raní.e tc,áO eI eñ,1, el gru§,o l¿ublera p;"odu-cldo [¿_s .il¿;:i .,¡f".li:nes de kiflia" Er d,fa ;

b)

m.

ggEir §egx,m e¿ e.l t¿Bo tL¡n riÉ -:áe ;¡;irrer{^ ¡.,rsuarfo rr!\,rñ*.i- áu-.,,á'"**ii**I-áL pa-ra ;i"Huo***Í3 olñ:-fi;ff eJ. eaeo d.e " ;iffi":*"1*:,,*f^:,.:_i33 pn*n:r.áo IT4+É". áe-"ñ extr.euo-á*-,:.g:

-* ;*ifT3;

l?*:?-i tr-***:*{É*:F3yüi- áü"_iQ{ ;g"i?il*-t'l5í.n,o:;¡: §tffi sÍ'f;i *3*;r*.,*pi:_g*ü;á.3.#.ɧ#ill'il.;-*;ff_,:; "f?, ffi dd;ffi"n[§uͧ*Ti_;_ñ] 3lí",'á:í;ffi."?..,,f *1 ;l m:_i:_:i¡r.ti?S;TH j;F;-*?.ü,,fi rffi'hÍ T"-to* n*ii§o*§ ;*. ii*"i*í*ff funcién ; eer.n *.*:s:d"L :ar f;;#; fnverss: ,;.af.c,f ": eI ffi iffi;: co¡ro co*seeu*nefa r.a terffe¡ ür¿e ee -f*r*aik por e} eosto de prod.ueeréa del ktrdh, mae eI *osto ¿e *¿Áuüit¡"-¿¿"r-*Jl,*I?*r*s gene;reJ"es de ra Em press, rnae las r¿trttdad.en, será tanto'mee *itá Eü"i;o sas beJo es el faE ,,É"gof tor d.e carga

vieeveiua.

En el e&6o que se trate de !r* É'*r4'g!P-É@**, d.ond.e J.a enpresu prod,uetora y d'fstrxbu'fd^ora ti,ene g* temam*am*ntee usueÍ"foe o tambfen un clfente Eue usa ra euergcl? eon ffnar"f,r.{iá;;-;w d.istintaerno serra Jus to que exfBta una ueiJ-a tarlr* *ete:ratnaáa en aaÁé et d.ragraua d.e carg§ general". En este c§É0 eff opor"ttulo srefrr varr.ao tarlfae segün 10s tipos de servlcros lr.''j¿¡fun**u *oi*ilfar.,nomrá** treecfón, e¿ul¿*o, eervreios donráetfcos), ias mss altae eom'ámpoudr.en*o-á iüu-áo* s- vu¿¿t¿'¿ui¿yer¡ coatribuyen .a ex(peo rar el" faetor d.e eurge d.*r d,fa6p.ema _ genstrar.

Far ejeryfo J'os ser"s.l"eic,e Ce lua un rüertu r:ffffifi.iill_Xi: ',er dauente en revautar }a }¡ur¡.ta d.e J.a baj=and., aet e1 f,actor d.e earga. _nosl¡e Es por ro tanto jueto qüe k,r t**ni..ras clue-;ülr.n;;a estos seryicroe seeu mas altaa para eubrfr l"c¡s aerclres gastos **uároÁ¿os a} eoneestonarto qr,e d'ebe haeer fuertes-fnv+re¿c¡uáa p*rá teaer ru p"l""oia fnstar_ad,a apta a ff;íl[-*"furffffi;S.-§Xlfáár1;-'**,**. que por ssr ,re brr*ve a,**ciio, on

;*=*#

,

-?',T^

Alco::trarfoloseoneumtcoreggefc.lqqqr¿otTiz,pc,rte}lerunft¿ertecoaen los picoa' debe Eer fa §L¡Eo y ¡,o*, nrJir voreeidos eon tarifas aas Ueia§, Las industrias

d.e etelq-gceb:fn'ug,

I"tt

reducidas

d'e si nc e§ gue tengan Ia cosveaieneia ratry especfales J.as que 8Ü7'au- de tarifas

"

y Ia d.istribuefón óe }a Las eu§resas ryle tfenen a sir eargo la produceldn aieryre mas §u meJora.r de tratar ;;;rsf;-;r;;-; ; inrerés evfá*nie en ttrelL.enart' Las p'untas mas bajas d'e1 de d.iagrama de earga generatr- t¡"atan¿o d.e il;ñu,3 yoe "coitai" lrn pieos áeI m¿sao $ara 1ogtr&r un r¡ayor feeior carga.

§e pued.e alcan¿ar resuJ.tad.oe favorables; en lae hc¡ras noeturnag 1.-B.ed.ueier¡do las talrifas para La energfa eOns'.rmf.áa tagto eI eonsupo en las bofavoreeieoAo eo-áryi*á i #src:im¡ye*áo pry Lograndes eoaeu'm1dores d'e enel ras diurÍas. fcpeifai$ánte lae in¿ustitae, ón üesplazar una parte ¿eI u* ventajá ;?; ;ié-t.I*a, prr"Aen eseontr*, eI coeto d'e }a *rageradanente trabajo en las aoehes si es qr¿e no ar¡menta es lnte energla d'e por concepto gasto del mano de obra y ;;;-*;";¿¿3" resante. espeeia§e r*quiere en este eaao el uso d.e d'os uoeci'ldores o áls3roeitivos i.t pá"" controlar eL esnsuroo en L*s horas lsdfea'las" eentraLl'zad'oe) 2.-Deseoneetando automaticameute (,'.:ün eorsan'1os a dLetanefa los calentad'g por ejerylo eiertas cergas no ind.Íspeneebl-eJ - *o*o eerfan clurante a" ug,ru-- dr¡rante 1.as horas di'urnae ü por 1o menog ;;;;ié";;;;* La d'esdoblar regufgrg 8e siete$a eete i;; ñ;;-áá-p,¡nta. Para reali¿ar párrrti"-1a-aetuacidr áu aliuentaeirin tnterna de ro" *¿iii"-r"l"L" d'e 1-o1 eal:g d.e Ios uando§ a d.istaneta soLaaente sobre los lnterrtrptores espeeJ'a1ea de alta tad.ores. ta orden de nanfobra se ef,eetúa eon aeñaLesd'esd'e un centro d'e frecueneia enviados en la misua red cle alfuentaeién control ea Ia ciudad..

Ii rf"

e

)

Dlagraluag d.e carga semaryl]., natrryI y anua]ea eI eapftulo VIr, para der Ad.ernás d.eJ- d.fagrama d.e earga d.iarLa uenelorzado ver tos ffues se eupJ-ea eI d.lagrama de earga sema,al, Éen§ual o antpl'(

figr:ras I1r12r13)

se nota Ia Logicauente en e} dilefapa dq e+rga segg+a*.de1'eonsumtc'or o Y doulngos' preseircta ael eona

aslgoesufaetordecargaegmenord.elfaetordecargadiarlo. deL faEtor d'e carga §euanaL EI faetor d.e cargg anl€! es aun mas reductd.o lnf:e y uá*í"-po" ru presex'tia d'q üfas ferlados ñr-;;;;zün áñ ded'e La y sobre todo pr¡r uf-áiá*io d.e1 eontfmro creelmiento sem¿inales

mand.a

en el- cureo de loe &e§e§ '

por ejeryIo en una red^ erbenea C.e serviiio púUl¿co con aLirientaeióa ot"*"io" partlcuLar** y u las industrias pod'emos eneont'rar: o.T Un faetor d.e eer6p cliarfa o.b) Un faetcr áe carga §eflarrs':L 0.64 Un faetor ri.e er.irga mensua'} CI.60 Ur¿ faetor d.e e*trga anu"al

Foüenefa y¿

Fu.¿ex

j_:

to0 EO

I *="\ I

E ,w-*7

60 40

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\

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Prs. 3.tr

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P*egggg_ge_seseg_gg-mrggg

Poüeu'cf a t6

100 EO

60 40 20

0

L2 Frs. L2

4

6

I

10

L2

lrt

16

18

QA

24

26

28

Pleeggge_3e_scsec me¡¡sual

Potenefa

fi

100 EO

60

40 aCI

0

EFMÁMü

'rs. L5

Pleesgg3_És_ggggg_ggggg

Mesee

50

Dfas

-r:9-

200

]80 I60 r4.o

120 100 80 60

f: a.

14

24 Horas I8 de carga ¡rara eI esttrdio d.e un nl¡evo 12

6

o

DesarrolLo 'd.el d5.agre^ma E 5gUgs!9-g9-e33!r3I: -------a) uiagnana de carga actual b)' Diagrama de carga a tr a pueeta en sernicio cle }a central, (+ unot más tarile d.el actudl) de carga ? añqs nás tanGe del dfagraoa actua} e) -' Dfaerg.na (rtiiito p.ñ9 en 6r euar'a]'eánza tra potenci"a de ta, centra} pnoYectada) ff,

=

Beserva,

existente en Ia

fe*i:¿¿ {i1:i& so he"ee

a P = Df,ferencfa de potencfa a

eubrtrrs@ con

Ia

+I

pro¡recto§

nueva central' proyectada'

d.) Factor de PLan'i;a

p_ro¡-eclo ,1e r¡na eerntral, aea e}}a Ia prlmera d'e La red o sl4ll,eme4te qnáa.rltleva eeiits'e} de un niatesEe ya exfstente, se -w r"1"; *-üeg uriJ ér- ái.e#?r+ gg.+sq6?' gg3peq.'{ cuaud.o se estudfa

ro referent

Ftres

eI

años mas tard.e d.e1 aÍio

¿*eryP

,e,e-.q?qq}r}v+s} -Aé¿fr

en

= Por ejeqrlo

kg

se xrl.eiisa entre en serwiqlq) -le--qS-re

Eeto porqree se urpoáe ia eentral d"e-oe sw¿tnietrer Ia energfa por Lo ueux* áá" o trás años (á veees , - 10 añoo) autes rlu:,e eI increuento"vegetatLvq por aumento de La poblaeídn y por aumento ,ÍeL eonsumo espee{fi"eorob}igue a reeurcfr a otra imr¡ts pará et¡rlr ta demart*a. Asf eÉ §e determl'na Ia potencfa. d.e J.a ceutral a proye*+"4:rÉe.

-30debid.o a que, pera comp]-etar eJ- proyeeto de.una central se reguiere geralmente mas d.e ,ur: año y pera su construceidn se neeesita qutáas unos 2 ó 3 años, eJ- dtágrana aá carga d.ebe ser extrapolad.o ¡aetu á-;-i-r*s mag tard.e del dlagraüa escogÍd.o como baee deI estud.Ío.

Besulta que (ver

J"a

ftg,

J-4):

J-) En er momento d.e fnieLar eI proyecto de Ia central exiete en Ia red. una reserva para eubrir el lncremento vegetatlvo d.e la d.emanda d.uran te Ios años que faLtan hasta la puesta en uarcba d.e La central.

2)

aaemás de la reserva ¡nenefonad.a debe exlstir una reserva d.e potencfa para Ia puesta fuera d.e servlclo d.e un grupo (por Lo menos ló ¿e mayor potencia d.e la red) por razones d.e uanuteácfda perfod.ica o Lnpre

vistos.

3) En eL.mouento d.e entrar en servlcio Ia nueva central, ra potencia eeta últfma recien erpieza a utilÍzarse,

d.e

A consecueneÍa de las consid.eracl.ones hechas, se nota que exfstirá slem d.e la potencLa fnstalad.a y el valor G La poteneia r¡áxiua d,e Ia d,euand.a. La diferenela es d.ada por La suma d.e un factor que vs d,isnlauyendo en eI transcr:rso d.e los años mas un faetor aproxlnad.anente constante (Ia ttreserya" de máqulaas). Debido a las exlstenclas d.e estas d.effuLetones podemos mencionarrad.emás del fáctor d.e carga ttf"" utlLizad,o para caracterizar los d.iagranas d.e carga de una red. o d.e una central, otro factor d.fcho factor de planta: ¡lf lr.

pre una d.lfereneia entre el varor

p

^E

'p

= il:Ti-

-

donde P1 es 1a potenela lnstarad.a (suroa d.e 1a potencia d.e placa d.iferentes grupos de 1as pJ-antas o d.er conJr:ato d.e plantasJ.

d.e

los

Las consld'eraeiones sin embargo no son suficLentes para aclarar totalmente las caracterfsticas d.e La instal-acfén en er caso que se trate de central-es hidráuIfcas. Como veremos ueJor mas adelanterlos caud.ales los rlos no son constantes en eI curso áeL año y las fnstaLaefones hfd.edroeréetrieas se próyectan normar¡aente - por ,"áorr"r ;;;;d;i;;!"I- p*ru y1 g1laar que no. es eL mfnturo absgruto. Ási que en aao nay perlodos en qu@erar "r "urso el tida qu pátár,cfá *í*ir,á; ,* srrLta que la central d.ebe ser earacterLzad.a, ad.euáE que por su poteneiá ir_rstalad?, p?I Ia potencra garantfzada (o firrne) qu" puuáu entrffi eI perÍodo hldrologica¡oenteGE-Eerj-áToiable ¿ei año áurante * -rfotro de,3t l+ ó 6 horas segufdas, segun ras normas que rigen en los d.lstfntos pa].se§. Es obvio que ntentras casi tod.as las centrales hldráulfeas presentan es ta d.ifereneLa entre Ia potencta instalad.a "p, "r y la potencta garantfzñ' -d.a "Pu"r en las centrales tér:nicas Ia "p1t, cán la [puñ. En requmen tendremos

"áfí"í¿"

.-

factor de carga

-c. H'F

D P

E

Pmax

m

h

P

Inax

factor de Planta

duració;r de

Ia utilización

<

p

E

P.xh L E T}

L--

fljax

f" " h

(d.farmesraño)

. ?t

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Ujl.tILLi)ü\'!

DIAGIüqUAS

TI?IC0§

HTDROELECI:RIÜA

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DE L¿\ trFrÜniiÜCi0if DE miEñGlA

II§'TERC O].I}d{

IÜ;\i;S Y

üOi"{PM{ §JiC ICIT t:

Dffi, D!Í'LUJ* F0P' I'mDtr0 DE

RESEIT'fCTRIOS

de carga' eJ" sfgaifica'1o ¿e1 d'lagrama En eL eapftrflo aaterlor heiaoq ex,¡ltead.o util-Lzacion Ia d'e 'y-A* fu duraelrin Asl ai",no bernos habLado d.et faeto;-;;-;";g. d.e una cierta Potencla ' de sobre I'a exlstenela de los diagrarnas que traEg necesario ahora Llauar Ia atencÍdn centraLes hic'4ílieas carga propLos ¿e'caáa cqntrai, **piáli-i'."ie-de en 1os rfos ' *euu'-d'iápónib1e clet baJan con eL f,ln de uttLl"zar ta total¿dad 'dña +u.enoa hfdrogrártee t¡arlan d'e zona a zo'M' que pl§ Los iLlagramas de los ea.udalee d.e á;-i;; eon¿fóione; uetereclógieao y d.e pals a pals y depend.en, *aeaü-s; go i"t flguras L5tL6rL7 se repre6entan * den ser d.istlntas de r¡n año a otr].' guno8d.tagqaznasirpi"á'a"aurrojá;"@d.átresregio4esd'1sd'os d.e cuencas tintae de las cr:ares una es propf.a áffi-euenca anñffi'y

ei:tro

peaE.

que Loo d'ef1uJos no sÜrre§pondsr exánen d.e los trea casoa resu:-ta evidente 1a nisma gue eÉ practlcamente a los dlagrarnes de earga d.e La d;;.d"';;""*r, constante todo el- año' no pod'rá basarse sólo ua slsteea de generaclón exclueljramente hld:roe].detrieo sln df'sponer de d'tspo' r{oa los de en eentrales gue utLLizaa toda o *t-pá"i" ung'an 1u"áár*t)-t:-t1$rfa sittvos d.e regulaeión porquu ur, "iÁrtia:nouento* bá acurm¡Larl"a por fa i"q;CIr§ibfl"ld'ád' áe sobrante de energfa (que su ¿e*peráJ e1a

&I

tu*la iálti-i-Í;;-;ffi;;*ró" u¡fr Jo forua eréetrláa) y-*n otroe ,*;'ffi;; p"'" 3,os-9auda}ee áofa'náiá ciente. Es vedd ee fiy:f{a dimensiona, f* ouot**fUn aprovechámierrto máxluao de Ia nf¡oos d.el rlo¡ garantizaud.o por eon§o*uer¡ela resuJ'tarfa urp peelma utilieentraL d.urante Br7& boraE Aef ááá; ein e¡obargo ,á"i¿" ¿*1 potencial hldroeléetrieo iie Ia cüer1c&¡ tneufl

:

I,aa solücloues d'et probleüE 60rr varias:

entre redes ál¡oentaáaÉ por centrales hi L)' Dond.e caudaLés ¿* *E""áB 9or caraeterÍsticasdroeléctricas gue aprbvéelian .Los en párte, uflo con otrorl'oe hldrológieas uuy dlstlntae aei que se coryensa ¡

es poelbS.e

2) 3)

se replL%en enLaees

e hid'ráuLlcas'La§ cen Se establecen sletemgs illx-bos con eentrales'tdrrllca d'e estlqie d'e perlod'ob err;Ios: rratee rerercas funclonar¿o I¿iá"r;i;gr;;ión :. Los rlos. d'e los rfoe l4rortantes olras hidrdutÍüeer los f'qn1tlartifletal"es' ae.unulandnr"lr-iou.iá;?;á;;- d.e a.¡enldas, cón' refireoamie:rt'c¡

Se modiffcan, eor

3l+

a 100 80

\

/

I

/

\

60

\ 40

\

20

/

/ -/

o E

Ffg.

L'

TMAM.J tfpico

Díag?a^raa

JA§O eaudales

de

de

ND un rfo

Meses de

Ia costa peruana.

a 100

/\ I

80

\

/

60

/\

I

\

I

40.

\

/

20

0 E

Fig.

1.6

FUAM¡I Diagra^na

tfpico

de

¿I A S O.N

D

oaudales de un

rfo

Meses de

Ios A1pes europeos. (centro rle Europa)

a

I00 80 60

40 2A

0

ETMAM

Fig, }7 Diagrana tfpfco

t J A§ de caud.ales

0 N D Meses de un rfo del §ur europeo"

-35grand-es c?ntid.ades de agua que se deseargarán nas tarde en estiaje' Esta solueión sln d-u.da nr;y' cosi;osa, es oin enbargc áe gran utlliCad y se ju-stl fica en muchos easos porque rápresenta una utilizacidn muJ-tlple d.el ag',:a. .En efeeto, la eg,rieu]t.,ra aprovecha de Ia reg:*Iarf zaelón del eaudal d.el rlo d.r.irante tod.ó el.año y se togra cultivar áreas d.e terreno mucho Erayores qlie d.e otro nodo quedarlan árfdas por falta de ag',la dr.lránte largos me

ses de estiaje

No

to

mas esca.§a frente a} sei¡dend.e1 agu.a de aveaprovechatrien-to h',r¡oanidad.rimpone'r;.n mejor

iíltimo bI problema d.el agua potablerr sieryre erde 1á eentral' sean ril-nensio':rade,s para reeibirla..

por ú1tim,¡,

:n4y r:na bqe:rgfultrgrr e!f,e¡ lor ccrresponder a ceudaLes d.enasildg qg vad.os, co::-agü.as á menud.J ri'üy turti.as d.e nu,y eorta duraeión, no e§ eeonomieal

La tendencra mirnd.ial- es

Ia

de proyectar

las instalaeiones hidroeléetrlcaa

pa-

tsia

?p9

d.e energía d.iscontinr:a que puede oer.t¡pqdformada en energla eontinua depende d.e la' capaei en kWh deI volumen d.ad. d.e aeumulación.d.e J-os feservoiios o sea del =qr:.ivalente util de1 reservorio.

teneia d.e 1as centrales térndcas de integraeión. La cantidad.

.:

v x h = ---f,u-

(xwrr) n Resulta aproxiuadauente: donde tth" representa Ia ealda neta aproveehable medid,a en metros. .

En un sistema completo, constitufdo por centrales térmicas ehidroetráctricas que trabajan en paralelo allmentando regiones, eiudades, ind.ustrias de toda clase, los dlagrarnas d.e csrga+ tfpicOs. dlarios y semanales d.ependen de ]as earacterls tica.s funcionales' d.e cad-a instaláción.

las figuras 1)r2o y 21 se vuelve a fnrlfear tres d.iagramas diarLos tlpJ.cos d.e Lnstalaeiones hidroeléctricas; eJ- primero para servicio de base, eI segug d.o para pr:ntas y el tercero previsto para serviclos mixtos"

En

La capacid.ad. de aer¡mulación d-e los reservorios d.Íarios_ pued.e va.riar segun los volume{¡ d"e agua que dlseasoÉ desd.e Ia cuarta pq{q.e hasta 1@

-36Potencia 6l

/o

100

r

A§OIT

D

llesee

Fig. 18 liggfggg_liplgg_ge _la Bllllzacidn iinresrar de un rfo. __ -_::_-_;_;:r___A Energfa contfnua. 31 Energfa discontfnua transformada en contfnua. B2 EnergÍa de fntegracidn con reservorlos. B5 EnergÍa de lntegracldn téruica. e Energfa diseontfnua. D Energfa secundarla de corta duraelón para lnduatr!.a8 egtaelonBlss. E Enorgfa no airrovechable.

-37' ?o

tenci.a

1"0

0.5

curre en un d.fa d.e un perfod"o

Ae-ffi o o

r.:5.

tr9

24 Horas t2 18 Diagrama tfpico diarlo de carga de una eentral de base"

Poter¡cia

I.O

Para }a corryensaeión semanal (aiagrama tfpieo en Ia figr:ra L[), Ia capacldad. deJ. reservo rio- de acunulación pued.e sel casi ig:uaI o poco mayor d.e1 vo}ímen correspondiente aI cau d.aI promed.lo d.larto en Perlol d.o de estiaje.

Sin embargo haY autores

que

eonsideran suficiente, Para d. reservorio diario, una caPac1 d.ad d.e acimulaclón equivalente a tro.trI Ett y para eI reser vorio' semanal "o.16 Ett, d.ondE trErr promed.io

0.5

eB

la

prod.ucción

d.iaria de energfa g

Ia

.a prod.ucción anual-.

-L 365

¿"

En redes lnterconeetadas, don

06L218

24

Horas de carga

3:=-. 20 Diagrama tÍpico diario de r¡na central de punta. Po

tencia

0.5

3:9"

2L

06L218 Diagrana tfpico diario de servÍcio mlxto.

existen centrales d.e

libre sin reservorio

24

Horas de carga

toma d.e acu¡rt

lacién y'otras con lagunas d-6 regulación estacional, se rg d.ucen ].as necesid.ades d.e los reservórlos semanales y d.fa -

rios.

r.o

0

d.e

CAFiTUIÜ

DETER¡,II1{ACICII{ DET,

ffi

prr. FuruHo tn¡tqño y tAs cAEAcffiRIsfICAs §ffiVrCIO DE IA IIIIEUA

Tru\i'IBAf,

La eonstrucción

d.eJ- d'tagresa d.e earga futuro, pare J.a f,eeha finaL d,e pJ.ega ubi nüeva ceitxal, fáefr át'1", crf,Í'v.as ea.raeterlstfeas deT d'lagrana de earga para añ,os sueesLvos "ut¿L ¡uautfenen La forua fnfclal y ced.a pu:rto ar:menta proporeionalmente ar ineremento poreent".¡al eseogld.o (iá* i*y** e:qperlmentares indican un crecfatento alredeor de I - ro anñai .;l;#dio pura el $ Perú) ' En este caso, touand.o eo¡ro bage J.a cur.¡a lnfeial, se trazan facil¡aente las ewvas eueesLvas hasta Llegar a3. año consfd.erad.o.

lizacldn

d.e

la

sl por razones amblental qs, o d.e planeaulento a nl-ve] irscfona]. d,e1 deerarrbllo fndustrtal, las eu.rvas d.e los d.lagrauas d.e earga eará*terisii"*" p*ra años euceslvos no se despla¿s¡ proporelonal-aente y,r"il"t sus rornas-i;"áiii*;;i;"d.i factor d'e earga) habrá que elaborar La eurva final tenf.end.o en euenta tod.os lss faetores posfbles, taJ. eomo e:. fnereuento d.e r" T; !.a earga Sol*, er. r.nere¡rento de *rro;i; ;; il";i;; "u=á"-*í"-r*;';i;;;;;;;; 1";;l*l*y*r*"r.ados, en verano e invterno etc"

el diagrama flnal, se d.ispondrán las eurvas, inicfal y final - en un rínteo plano cón el fin d.á estudlÁrlas para determinar Ia poteneia y J.as iaraeterlsticas d.e los grryoE. Despuds d,e encoatrar

[ratamos d'e anallzar r¡n-fáeil eJerpJ"o reFr€§entad.o en la fLg. p2. Existe u,L€r centraL btdráútca eon ¿os grupós áe 25 lro¿ ca¿a uno, ealaees d.e cubrlr Ia d.e¡aand.a de la red. hasta 50 I\$i con un faetor de carga-i"=-ó;6.--LoJ an" g,upo§ trabajan repartfend.ose La carga. Coo la d'ebfrla anticipeiclón (r:aos 3 - 4 años antes de aLcanzar I'4[f) se prepara eJ. próyeeto d.e'Ia pueva futura central.

ra poteneta e

5o

Er erecimfento d.e -la d.euanda ee ta1 que, d.espuée d.e ur¡os años d.e .rlegar a !0 Ia potencl"a náxtma necesaria en t? ;"d ;;;á-¿e roo Ir&ÍTeon r:n ¡dnt¡ro d.e 6o en I{t[ las horas nocturnas. I/l$f,

Resulta prtmeramente que La nueva centr.ar d.eberá ser dfmeas{onad.a para 50 }&f . para def:#ffi"i":":lllli§?il,1Í3';:'i,T;.*-:3ffI"de-drsrlnt;;-;;;;;,;s,

t.-

extstenre sea hidráuIrca y no_lensa posrbf}1d.ed. :y:::::Í:_qy: ::}i*r. dg au¡rentar Ia teryrg:fu que ya está entregand.o a Ia re@

préver Ia centrar. ¿e rin soro ¿o gru* *1,,}i.,::íg: ma:-u"o"ó*r"áj ::^r::t,:y:1q",-se.pued.e á"':ó-¡nq ;;; de -;'; ;;;;;lBiIstrc,s eentrar de be,se. H:^j:?l11:iin ".i il,o="dÉil*ffii á i ; i? ;;; -i;i lI; Tí":? :::á. ?ff l'.:_f de i i ":1o1 !á,;; srupos- eyistente; *;ir;;;-;;;;"; ;i;;-";#; :1 *"::_11:pr_Xg rá en servleió sóto poc"á-nlr#-"r-áf;: Ifas ad'eLante, uantenl-endo sterrpre eus earaeterfstfcas de eeutraL de y a J'a vez que Ia d.erand.a 1o requiere, entrará á" seryfel.o tamblen Bunta eI aegun d.o grr:po existente aleanzand.o ,l rroai 1a repartt_i¿; ;;;;_;;;;ü guxa 2J"

;; kE

-40-

{-;;;;J" G4})U

¿ ó¿t.GÁ

cle sp

"7

u'6s

af,,os

"

t{vJ

exfstente

CI6121824 Ffg" 22 }ete¡mfnaeldn deL te^maño de una nr,tieva centtratr.

Ho¡'as

2'-

con el fii: de ':,e;*r.J-*i'¡a¿" J-ee gerstors ue lnst*.la¿g-,ín ee ]r-rr¡ grilar¡s y uejo:"ar.J"r: fLexibirÍ'1*d' dei seivf(rioy se pu.erJe repart,i.z" -l-a potencia c1e 5o trv&ü ea d.os grupos d.e ?5 Ml,i con r:ar.eci-,erÍotieas d.e centraj- ,.je bese, traúa¡anao Ia mfsma lar"te r:el diagra:iia d.e carga ya iaeneionac.o ant,erir¡¿ziente" orrí-*i

3.-

En

eI

caso qrre J-a eentral hfd.s'áuLfc& exlritent*

t

Cl-ene]-a. Duede séilconveniente ser er'|n\¡Ér.r' prever urla ilueva , pued.á

central ;;;*;A "*á**i"u rJrente g:H:r,.1-.?5_Sl_fnstal"ados en fechas sueeslvas, que tra6 _ " ..e4 y\¿& uüri¡¿+r¿u, r¡ *rrcro, ü¿ (]'IEIJOr¿I *r % á*tá-air¡,orrr s§UA 15 ---,@ ^ hla r!É F+^ ori. ^^* e6c3uo, se_podrá pr*yecrar:"¿:ie er¡rtrar uv¡¿ pE c,¡ir */E :*:.H I13:_"1T_::"^-y^.::*1} para modurar.el cáud.a:. al en r.as dlstin I f::ñ::"1':servorfos tas horas d.eL dfa. lver ftg. p&) "uio"'¿*"ead.o Dlrectivas generales

f:-l*u"

ad'elantar

¿vE.

[r"

un general se dl.spone rie ]os sigulenüea tipos de e**tra

Hi*rár.ulf.eas de toua d"freeta;

htdráuli*as d.e arta o ned.ia eefd.a eon resex*¡orÍo o anuar; eentral télrntea de vapory;;;#-i;;;*iIJ a" g*". Ea cemos presente que si"enrpre es convenrente aSrroveehsr ar má*.r:o ;i *1e;*;.o'usd, er eremento motor'mae barato por cuanto f;npllca gartCIs-ufnr*[,; ü ixprotacfón.

dfarfo,

semanal"

En l"fnea d'e máxima, la gqnlqaI de tg&iqruqgglg_tnqbgjará foraosa¡¿ente en d91 d.lagraua A*- e +9 te eJ. ague (o sea energfa) no al:¡aeenable, ,

ra

b¿r

).¡

Vn¡l

Diagráma final

lCO

§N

§iti**x

N

N.ir\i§ñ §..'r\\..'§.,..,..

,.

.f --'...

earga inlelal del nuevo grupo ¡1Lleva e

Fie"

25

Deterrn.lnaci'64 de tras

24

18

L2

6

o

entral

Honas

central" earacterfsticas de una trueva (para base)

{i\ GrJ

2

,tr{ro

rT\ I

f-a...

cr{ I I

nuevo

central i

e U

o

Fig.

24

Determinaci.6n

L2

e

18

Horas

24

central Ias caracterfsiicas de una nueva (para punta) ,

d'e

*4:-

-ri..l.:; i:-l-

F,l

...:r¡:. -'=, ...:'.1: "

;idr f:iii::,'r:, lr..ii iI¿.,,3' !:','j.:rtíi

,-:1-.i-.1';"

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,.- , :... i.:., - -,.: '-r.,. ,--, tt:,-.r:'{!r;5*:'I:LIi:,.;,

.-i. 1:,: ,;t.-..; .'"",'. 1,,...: : '..,;., .')

'.

'j

.-rli:j'-.:,:.,.:i¡.t"

-h:tAPi:'lii.L0

cosf'o rE PH*wetrffit ffi4

lÁ

Ellffi.sl:¡. E[,Et1t1ÍCA

prod'uaef'd:¡ rle ia e:err¿:;fa r"l'ici;z';l!'sa 'ls'bá e'¡¡:rrt'f '¿uifdo gulentes fa*t*ries fi,rnd.amentalea :

E1 *osto de

Ia

BTT?1.f]Jffi"

por los si-

'¿si¡§ ',tr*.ir ;s-:-'.r.*er-:;icm tJu.e crJ:rÁátltr.ryea los ga§gaatos "sar§.abl.es (ven ua* *ü.e.r.*n:b*) d.a l"a eeniraL que qe qtrieze aauaLes conetitufd.os por prcyeetar, se determlslan }"os gas*os tlrt*Les efeetLi¡se ur.e.parte ffja rrqg"" ¡¡ po¡. u::a parte'rer5'"able n'ü,rgo' qu* d"epend.e de l-a l-a e$er'gfa Éenerad.al práó'uiáamente los ,gÉistús varlabj.ee estdn represented.oe caei unl áa*"rrte por eJ- preclo.,áe1 eombus'r,it¡"e o $e& §o;¡ ñeaSrrecfabiep eon relaclón A J.cs gastos fi.joe p:.ra tiñt eeofryl hf:;-.:,'ír,;if.ea"

Itr¡ base'e

los vaLores eeeogfú.as

tos fijoo y lor

Conr¡efend.c,, poi Aed.lo deJ. df"agqezs,E ,i.* sargsl, Ia *entfd.a* {e eaergfa pued-e pr,raueir en eL mjs¡¡o Sicrfud.o, :ae ¡Xed'*ee eI *'¡sto "Ct'de} Hfih"

%* +

"8"

gu,e §e

Gva

n

A:ial.faanbs brevánen*,e 1,*:¡ p:"i:ref-irales i"a"a+'ure6 r¿rrf; lnt+ls'vien*ír en dei preef.o"

Ia

f,oranclón

á.¿*B,qg?q_1fuw"¿ig§-lq_s",tss§s j{=f¿s?#*}tr{:}ls&ffi " ).) §ervi.eto d.eL eapital iyxrc;'v-il.izad.o, o i;:!¿r. trsrrur!*raetdn d^eJ- eapttalyamor tizacÍ,én ctel capitaJ-. 2) Cargaa tritrr:.laria$, s*Brtro;:; y gastr¡s x"e.i-r¡-¡lvü§ a Ia concesidn.

3) eastos CeI persorial áe *p,*:iaef.,5rr

:IneJ-iry*ud.t¡ l.,c¡s

bíe:lrieos

y d.ireetLvos,

derechos para el" u.eo d.r:L a6r¿a¡ r:l;e.

)*) Ca.etos de aanutenefc'rit il'x"*rlo"ú"tnotdn Crr* l*,re fnotal-aeioneso

4,1 §ervfcfo d.e} canite¡]" i-iu.uc,vl)"f.¿md.* al §¡!e'ge§Sg-d.eEüno*-y E*.:i,{¿e.irt¡¡¡ *--*-:-:*-E.-§¡¡¡Ettu.q.:r

c.r* aeeto;res inclu¡'end-o L.os fntere sen pe.olvos clurante eJ, perfodo d,.e eun,sbe'uccf,rín. Varlan mueho sE grír¡ Ia ley de }a c¡fr*rta y l-e'deurstl§.¿t d.e ]os eapttaleo: La " Xey eláetrf ee d.eL pe¡;"ú admfte u¡ l:¡teréa entre e} I L/2 É y e} 1"2 % (€* prfner "¡aLo:l' para protiu.flel.onr:a sr:perloree a 5O mllJ"ones d.e kllh an:uales).

--t-

b)

.

@or_ti-*r.J,¡*!1,- fr.r,i-a faf,'tiotria,u,"rlu.*tü$n d.* bfe:¡eo (y por 1o tanto tam'l¡ten Ia j.lidu.strj-¡: e}éetriea''c3¡"'e ¡:"od'uee'Hfh) d"ebe eonstltuÍr un fonáo de amoruf,zaeián e,on etr jlir¡ d¿e est¿:'bJ-*oeL" rrna re6*rva apta a renovar l-a Pla.nLe en ef mosento qr.re d*tn, e,¡n eI pa6ar de loe añoe, se ha vrreltor i.rintlLLzable" Acl"aremos eI e*rieep'f;o eon u:r ejernil[;r" üna soeieded. eon capitaL aee*or¡ax"f.o iLo v'erLor 0rAri f"nstr¡La üna cer¡* tral. Calcu-lenrlc¡ ur.¡ Ínter'ís cel" l.ü '/,, d,eJ- eapfta,l" eomrr rrtflld.ad. anual y supcnie:rdo qrre na 'rri*a ¡neáfa cte La rmqur.fnarla §ea lO años, a]. eabr¡ d.e estoo, -i[,am p*rnronÉ.§ El.r.e hdrr. i.nverticlc¡ ettr d.fnero y han

recibid.o el t'Att,

ar,,iÉr-, -Earr.,irár¿ en Eus rxános 10 veces e} l-üi rie es deeÍr poeo mas d.eJ. r;r:.piaaL fr¿vertid.o. Desde este momento 'rA" ha desaparecid.o por vejez; er caprtar-ista ,¡n cuentra como sf hubiera tenid.o un eapilal inmoviltzad.o sr.n frutocüü ,r;: rante 10 años.

Lü

/t

si

en lugar de haber .qido 10 años ra vid.a d.e Ia maquinarla de 20 años (caso way carváa en ra industria, rá Jitr""tó" huJ.¡iere *i *-J**r*,r; cbo, mejor porque ar- cabo d.e estos, el capitalista se encuentra *on eli eapital- red.oblad.o (no contand.o los interÉses eoupu,eÉtosi, p"ro ürui*" --;;;i d.o en real"id.ad, d.esapareeido el caprtaJ., resr-.lta ;p" d.e su capital ha sid.o deJ" 5 y "i-fid;á; /, "á aui'fO-[.De aqui La necesfd.ad. de esitableeer r¿n fond.o d.e amortizaclón. La dfft cultad es Ia determr.nactdn d.e un factor correcto d.e amortización, Iñ plazo d.e¡rasfad.o logr.eauente eL producto; ,n plazo d.ema siado largo deJa"?Itg-eneartsce ftcticia ra ut¿:-i¿aa caLcuLaaá. En r.a industr¿a elñ trf ca Ios d.atos estad.fsticc¡s de Ia d.uracitín de ].as- d.fferentE" B-"t-; d'e La fnstalacidn ayudan a d.eter:rinar los po"*ur.i"¡"s correcto§. Logl"camente en J-os _cáIc-r:Ige roas de-lgsglgg ee puede fÍJar, por caCa parte de Ia a" urortrrá"il"Iáir*nIiuo las d.uraciones mas aLtas a Las obras cfv.ires d.e ras centrales htd,ro_ eLéctrleas (por eJeuplo 5o - go año;);-;;il;.; altos pa ra edlficios o para transforaad.ore" "Ji*tt"*er¡te (á: lo añosj y ras d.uracioneE *wqv*v¿¿\ "mas cortas a ciertas máqufnas téreicas (aO-a: aáoá).-sin embargo, para cárcuros oreliminares etqri-tfica4qsrse pueden adop_ tar valoruu pro*"u izaelones ¿"-iÉ anuar para centrales hidrául¿cas y .eL 56 á"uáiril-;;;;;"i_"'rE_r_ ea§. d'-o

rns

4.2

Cargag trib_ritaqi&s, ete.

La incidencj.a de los im¡:.ueatos a la p:"od,r:ccidn, por ser mfnirua, no tiene en cuenta en los cálcul.os upruii*nooo. -

A.3

se

de operación (o d.e ejecicio) rncluyen, como hemoo espeeificad.o, los sueldos, Ias hemajnientas, Ios enseres, d.erechos para eI uso deI agua, etc. 30n segun ertipo de rnstalacÍdn, sier¡do nas caros para pr-ant;.varlables ;dñJul.--s" pr"de utilizar un faetor crel t*E pu"u *'*r,i;ri;;;iLiüi."""y /, *"i a_3 $ para centrales tdr:riieae. Gastos-

A.! "@¿re+oyFcr.dg

Incluyen eI remplazo per,lod"ieo de Ias piezas desgastaclas, Ia pi*tui:.ir., 1as reparaciones de r-a naquinaria y de res o-¡ras civir-es.

Deberfan fntervenir sol_anente a partir Cei se3i-.rr,Lo o tercer año ejercieio alcanzand.o un 2 $ anual

los fijc;s "ro" G - 5/,),21u:tg? (ol,),3 (r d'e, 'r¡al-or d.e ra in;talación La

suma d.e

¿rnuelgs x-::¿rii:r-i.*c:

de

i;i:jo§ri}¿u, (B _

- :.ki,-l-(liri-,,;.*,'., cii¡.as eit:.e i,r ..l[), LrjL

(en.er- :¿i: := :;:-:;.,.'iJS irioiá,¡i.rrusJy er L9 /o (en e.L cas; de cerjtre).rl= f;:.-..r'.--,.- -=-r.; ,:icar:.zend.'.r i:¡.¡stu elzo /o para ceat:,¿:il*s üiesei.

* +)).

l9q tas!a'igiil§=3* gaetos anuales fljos, Res-¿l-ta i.:rBrescind-fble, para caieular }i:s eosto espeelfico de las instalaeiones' toFtos especlffcos

de.

+onoeer

eI

para plantae tdffigeag es relativamente fáet] est{rnprlo en f,ase Ü? eirlerjr'Ó;¡*3 .t Los grupos, d.el tipo de cQsbu"st"tbl-e o; d.epend.e de Ia potene!,a ur¿itarla d.e ¿e vapór'-d'e gas' Dieser)' 'ler coato eryleado, aer tiio-á;-;;;'-E'r¡i"u d'e l-os refrlgeraotea" Exts d.e1 ag:;a d.e enfriamierrto d.e ioa cinaensaaor"s'o pauta" o *utuál"tf"uu para evaluar este coeto especlf,ieo'

!e*

prevla, 3ún-aproxfsnd'arcal En eL easo de centrales hldrárd.tcas, La flJacián de lae obras eLvl enor¡semente porgoá d.epenáe eosto üIiterio es muy d.Ifiell d'e ag''¡ar turie)'es'dñ) Ies requerides por la central (eanales, aL:racenamiento y-espesor,varfa,t eon 1á cafaa apro #;"';3Til&7uo}orraéa - euy-a. longf.tuá --de 1as máouinae' cuvo tanaño veg veebada y eon k";i;;;ió"-iápogáIicu ¿á ra llnea- el-éctriea '1á ro d"ependen a su ;;;;;tfr;;;átá-iu"oluefones, d'e La ubicaclón d'e La aáenás transuislén, cuya longttud y t*n"iirr-A"pá"¿u" planta

*e¡'ir'sl" d.eL tauaño d'e tq Sn reeuae$r, en lae eeqtra1"ee hÍdsáuLicag ad.enás el so'bre grand'emeute (eorco en e1 eaao de laa centrafes-t?rt!-1.eas)-fnf,luye potenefa de - a lgual¿ad eostc r:nitarÍo, eI tfpo de pJ.anta cor"erpoáalendo cent'ral d'e tona iihre r.¡Íra a preefo tnfeltor eI garantizad.a instaSad.a o para 1a tuberfa); e1 prerrirecta (gastos ,;i;#; Ae átias át.ril"" y nuJ.oa áe baja v eL precro ;;-;;;di*-á-i"ternedro ae.regáie á ceitra-res La cárgacalaq v tránsaistón da a eentrar.;;;-;i;I

ilÉyür "-fáá-"Ii;;Ñ;;.;;-á" Ia energla a larga distaneia. en Ia tabla 4 un resi¡¡oen a¡xcrsi Con eI ffn d.e orientar aL -Lector, indicaroos á ¡ratá',rrr"" couaplel rredc d.e roe preelos espeeffieos d"1;;;-t'¿;r1;;l+o soles/mi''1)'. En Sa{;arlos UnL ü;#J;ei.úl iüÁa¿o sobre er *"riuio ae pu:dm der fnferfore§ €a lI¡*L5'21 d.os o Eurc6ra los precios d.e Ia ntíquinarf? aduana' de po, menoreÉ fl-etes, §eguros y derechos {o

T.ABLA T}ÜHTO,§ BSPECIFICOS APROXT\áI\DOS DE CENTHATES

Potenel"a kl[

0-

baja 500

* 11000 l-r000 * 5r00O 5ro& * toeoco l-flrCI0G - ,OTOOO 5OO

5ü"000 *1üür00c > j 0ilrr-¡fJf)

cal.d'a

Hidráúi.ca (i) med.ia ealde a]-ta

-t 9,0@ | Srooo I Trooo I 6;ooo I

earda

precLos aorooo)

,r,ooo tlrooo t¡rooo Brooo

nm sorns/isil )

Térnica

(z)

>

(

YaBOr

(c) (4)

ii,i.. j'or

L3rooo-eo,

roo 9rooo

rarooo-rSrooo

Er ooc

IL¡O0O.1J¡OO0

Tr ooc

l0rooo-I5rOO0

6,loc

Gas

Diesel

ffi;

llrOOO r0r00o 91000'

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desfavorables (centraleB con galerfa d'e rreeión' elr¡.f}es repre6aE altas y ae gran.vorrínen),eI'coeto de lae obras

Notas.- (L) En los

caÉoÉ r4as

puedeabsr¡rberhasta-elBo/oa*coetod.elaeentra]-.

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Pare las *e.*ir:al-es c+

*]Bfda se incliearCls !.r:t'5ce-r Fore'ie }:É se tr'&t'a áe 'una eet'rtg"al- & reglüa,;,iér: i.zrt,uegte.L (t*rr reoerv lo lo li: tLf

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_l+gEjeryIo de eáIculo.- En ra tabla ),ftgr.rra un ejeiryJ.o a*u¿ eoeto de ra energla para una mod.e¡'na *r"i"r: ternrca con grL'pos d.e 125 L&i" Pod.emos

aplf ear r;no

ros &s

u.etod.os

perfectamente

equi.valen{es' en_ _d.e tre-etros (ver fónruJ-as a continuaeió")¡-i; pñ;;" u* *oy comoda reflrfend.ose a instalacfones d.eterminad.as- ae Iás e.*ales se eonoee 1a po tencla total lnstarad.a;la segund.a se emprea sl se ;;-;; ,"i."i"-" ;a ]ores unitarios: 1) Costo d.el tellh = = prod.ueid.os )

kl,trh

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fijos totales (soIes) -r

(f,!fh)

gastos varrabr-^_s tctares lrtrfih prod.ueidos (]r]Ih)

(scla)

2) Costo det t*th = gastos fi.jos unitarios + gasros varÍables es_ boras (b) peeifíeos (sole;/Lr,¡irl Para nuestro ejerrplo d.e Ia tabla 5 eonsid.éramoss - Costos especfflco de La central: 6,5oo s//to sirve d.e d.epósfto d.e all de bruscas variaciones de carga o mentación de 1a tuberla eo

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vát¡ruta auto¡rátf"a p"ru eerrur.la tuberfa cu

Int-ern:mpir La cireulaeión deI agua st Ia tuberla llegara a rolqperse. Consiste generalmente en una válvu1a de marlposa ({fg"?3 y79)qpe se aceiona por un d.lspositivo mecánico o hidrárrlico el cual actúacr.pn d.o Ia velocid.ad. de1 agua aupenta en un 20 $ sobre ei valor noraal ( es d.ecirl

ffi;ffin

sobre el eaudal necesario para 1a plena earga d.e Ia tuberfa). Si se trata d.e presiones elevad.as conviene instalár, prru *uyor segr:ridad, otra válvula d.e-

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tubel'l-as ol:e arran¡:an C: üÍ:D ga. cle p:'es.i-rirt2 p:-t7:';¡:a r'áir¡;;La a-uitornáiir,:a (¡:g_ Sf¡ euyo cbjetc: en sL casa ct-e vacia:'ge -.*i:::a ;c,:" *.:.r"u b;;-;;;;;:; 'a -\El"rr-ia..u-:rii:osa, es;rernifu'l_a cntz'aCa d.ef ai:e :,, :-¡ll.a: :ei el apl.astan:le:rto rie la tr"r.bería. A ta.L ,rbjetr:" esl;a v'á] v,iJa. au*,.:::á-,i:a iele r:cioear-'se ir:rcerlfe+;a mente d.espl,.es d.e'le raripisa tue cie::r.a. po: e:_3=str ie -;eloeid-ad"

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- 120 -

,'igujer"o de hcrnb::e (o pasc

ie h::-bre).-

Debe colocarse en La proximidad. 4r0,,; cons ensiones superiores a 3)0 1^ ra ta cle r:.na tapa con enpaquetaou:'a fijad.a con pernos y permite eI acce5o a parte interior d.e Ia tube:'fa para inspeeciones.

ios ffiTf¿

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d.e d.ilatación. - Se cofoea en y, además de ffite permitÍr la dilatación de 1a tuberfa,

Junta

procura üIayor rapidez en su montaje. En reaLid.ad. se trata d.e d.os tubos en chufados eon su prensa-estopas quE maniiene 'l a estanquid.ad. de la junta (fie" Bz). i,as tuberfas provistas de juntas d.e d.ilataeión, se 3.Laman "tu

berÍas ablertastr, y eon aErelias

sE

red.ueen notablemente ].os esfuerzos longitudfnales d.ebid.os a Ia va.ria -

eión d.e teuperatura, por euanto Ia tuberla puede d.iiata.rse . llbremente y eI anelaje eorrespond.iente es Erbn recibe los esfuerzos originados por J-as d"ilataciones

aquella,

y eontracciones

Ftg. 80.-

d.e

para la entrad.a aire en Ia tuberfa.

Tubo

d.e1

Jl.¡ntas para eLd.esmon',;aje.- Con e} fin d.e facilitaz' Ias operaciones de montaje y d.esmontaje d.e algunos d.e l-os el-ementos de Ia tuberla-d.isposi t:l"vcs d"e eierre, d.erÍvaeiin a La tri'l¡ería etc - conr¡iene ek 0,t gl

Fig. 106.-

Diágra¡aa de Rogers y de Moody, y d.e cavitaeión.

esta altura se refiere al- pi.rnto mas elevad.o d.eL codo d.e d.es-

En turt'inas Francfs d.el tipo veloz y, sobre tod.o, con ttirbinas d.e i:éLice (cuyoe rodet;es 'rienen i;n pequefro número de palas y su d.ásárro]lo es relativa¡aente 1imi tad.o) se fasilita Ia fo¡-¡tación o.e vaeÍos 1áea1es qu-e motl"va Ia suparaerén ,i;-Iá vena J-fqui'd"a de la supe::fi,:ie de 1a pala (cavitaci?n) y u"iorr**u-pr"a. apliear§e lrna fí;rmul-a ded.ucida de Ia general, deiprec;iancla án"uriu *i i¿'r,ri". i-^V-7á-";, e intr':du-*iend.o el- té:=mino II,, tue tiene en cuenta los vacÍas locaLes qr"=pl-* ]' dan pr*d"uci:"se por: eI efecto"de ra veloeid.ad. rerativa o,vr,, d-e la masa de. agua ent:r'e, pa.la y pala " Resuf-ta pue,s:

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En l"a'La,t,:a,'1 5 se Ív:,;l.j.r:a i],jr,r:ri-:r:r,,!i!.tir-,,:jil d.6.Íi,:rS t¡*z:¡¡,ács áel:'efe,r'J.C,,r.liagro.na,

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La al-i,ura ¡:dxir:.a

e1e

a;;pÍr'.i*i.:}; p*ea* pe,:'c, hay:

-L65altura d.e aspJ.raclón obtenída d.e'l-cliagrana d.e La probad.a con ef .valor lf'ntte de tt6tt. -

ffg.

1o6 d,eberá

ser, puegrco¡u Y--' r6ee'es=

Eieup]-o'- §upongamos que se trats de haLLer Ia sltt¡ra neceserl.e a Ie aspira r:¡n 'turbins Francls que, tLene r.¡na velocfd.ad. especfftca.Do E Z9o, y que Effi Ia aLtr.rra del salto es de l+8 m. Se adr¡lte para eI r.od.i*i*nto ¿Ef tulo'aó ispiración f|t-niveL 0.65 y se El4)one que la tr:rbtnn se halla instalad.a a poce aLtura sobre eL = d.eL nar

tabla 1I para DB = 2!0, corresponde (f*/Í )-r-= O.0JQr';H= 0.OT0c.48= 3.36 metros. §upuesto aáemes que ]-a vetocided üi "ae'tÉ"ealfd.n'd.ót agua ael ro d.ete sea 8.9 mfsegr I que Ia aitr:ra tedrica d,e aápiraeión valga p.p ñetros, sE S*g,1" La

tend.rá:

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(g.g-3a6)

=

- o,6i #=3.9'(mi

pero sÍ se parte d.e Ia base d.e]. coeff ciente d.e csvltacfón'6" que según Ia tabIa 13 es de 0.lT6, se obtendrd por la fóraul-a (6) 10 - (hE)**: O.t76 = 48

y por 1o tanto;

,--

Fenóryeno

hu?

LO

- 6.7 = J.l

de d.epreslón en eL tubo

m.

d.ifusor.-

se conoce cono eontragolpe dearc.e*

y oeurre euand.o, a consecueneia d.e] cLerre d.el d.istrfbuid.or d.e Ia -tmIne, l6'rfa el movLmlentó aeJ. J-Íquid.o y pued.e IIegar a prod.ucfrse }n rotura d.e la co }imna d.e agua en eI tubo d.e asplracf.ón. Ee

§e couprende que la cond.lclón mas d.eafqvorable para producir este fendmeno la d.e elerré brusco d-eL d.f.strLbuid.or, aJ- pasar áe ]-a-pIena cargn lr**lo, -y eB *" tonees la d.epresfón d.indutca eL comienzo d.eJ. d.tfusor, correeponatent" " o-i*"*añ tid.ad. d.e mpvfnlento que posee er agun en equeJ., tfene vslor: E

[,

v¡le. r,)) ,

erprestón. en l-a.qo:"q" es.la longftud der tubo d.b.aspiracfón en uetros, 14* La (n/seg) en eI tubo d.e ospiracldn, con plena cerge ¿t rü' tur -s;;.ára I-' (m"tma apertr:ra'a.eÍ'dtstribuidor), g ácet*"áotó" á;-;; 9.8t !ir]* lm/aeg¿-), T, eI tlerryo d.e clerre (t*g) eoupleto d.el distrlbuid.or, sr.:Buésto que 'este clerre Ee veriflea con .Iey linea}, es d.eelr, que Ia seccfón d.e La apertu ra en céd.a momento es proporciánaL a fá fongftud áe trss].ad.o d.e ].a barra d.eI éñ bolo d.er servomotor , "E'n ,r,, coeflclente gue varfa entre ]..o y L.J (el prlmef va}or pará tubos de aspiracfón d.e poea ton§ttua .y el segund.o pár* tubos largos corno 6e precisan para J-as turblnas con rod.etes veJ-oces). veLocidad.'promed.J.o

Para evitar er fendmeno de eontrEgoBg¡lg_ggs§,

er tleupo T¡ d.e cÍerre com p].etod'e].d.fstrÍbuidorae¡e@empocrÍiicoiesd'ecl.r;

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É'L'vm

Por ejerylo se §W)one una turbiua euyo tubo de aeptgación tenga gna Longitud.

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1l m, '*na veloeidad. rrE,d.ia;en d.icho +tubc vm - 2,) n.f seg" y un coefieiente de1 mismo f a L,6J. T.a presÍdn aty,.o:.férica ás de 9.2 n, d.e ác¡:r¡na d"e ague y Ia altura de aspiraeidn n6 = 2"1 ¡:. Ccn estcs d.atos eI tieq:o d"e cier::e de1 dfstribuidor d.ebe ser: L

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Cuando se trata d.e tubos ri^e aspiraciin largos y para evitar lcs efectos graves de1 cor¿tragoEe d"e ariete, es eonveniente insta}ar en eI comienza d.eI tubo una válvuLa automdtÍca [email protected] Ja entrad.a deL airerr::,tfu:c¡ t-,ulic ccn igual- cr¿ieta. 1,a F,o brepresÍón prod.ucida qu-ed.a r¿o''bablemente aminorad.a po:.que el ái.re, *r'-r.ur""oá d.e la eol-um,ra de,aeua f d.e su eorpresidn, actúa d.e mueLle y red.uee lcr efeeto por *1)-o.La aeej.on pe::jud.icial ci-el eontragolpe d.e a¡.iete. Es n.eeesario qu.e *s ta px"esirín §e mar¿t,enga centz"o d"e r:n límitá ioterabLe e irrfericr a clos *tri¿*f** ras, J' para el.-l-'o ia s".perfieie d,e entra.d.a d.eI aix"e peir ei d.Íspoeftj.vc apz"cpia* do d.ebe cer c():10 :niz¿j,,n:, ú "2 ru¿ .

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.t67_ CAPITULO

REGITT-ADO.qEU

XXVT

O*Orn riCOS DE \TELOCIDAD DE LAS TtIfiBI{AS

EEg-ql$ljín de 1q poten*.ia aetiva.Supcngamos tener Srupo generad.or que suministra su earga a una red. aislada. El par iaa*-ar está-i-:n equllibrado con eI par resistente y fa ñáqufuá entrega una poteneia P a Ia velocid.ad. '?nt!. Si pol una razón cualquJ.era el par resistente at;ne,y'r,14 el ryupo generad.or d.lsminuLrá su vel-ocid.ad. pára ad.apta-rse a l-a ffr.eva co-1.1.c-lciol} d.e earga. Esto e§ porque con menor velocLd.ad. pued.e redueirse la lea sidn.ir:.dueid.a (:-á que afecta á rot eircuitos euya potencia es proporcLonal al-át'en§icn) y d.e otro-Iad.o d.isld"nuye el par resistente d.e lae uáEl.inas euya poten cfa depend.e áe ia freeueneia d.e La red.. §e estableee por 1o tanio ,* áE tad'c d.e eqrrilihrio. Sfn eubargo, d.etriend.ose mantener consta.nte Ia ,ruioÁ¿:T ",ru'"á d'a'd' con eI fln d'e no varÍar Ia frecuencia de eonsigna, es necesarfo ar.r¡aentár-uL fl"uic d-e agua (pu.esto o;:e la ali;ura der salto oo rá uátrá ,oaiii*áa;F ;i-;p;rato qu-e §e enearga d"e esta fru:ción es eI regulad.or de veLoeid.ad, asÍ ¡ilamád-o

pcz.queeiefectcd.esu1nt'en.encÍónes,siia-;,;; q'*nstan-t¡€ o inversamente d.e nantener Ia velocid.ad. a u¡ valor 3s Ja earga es variabLe.

determina¿o

si

presente sin emba:"go qu-e ei J'a máquina, objetc d.e nuestra e: *:^-ll::::.,= sran ur_J_-: : ::::::: j:_:::-_amientos, y a feggnefa ./ c10n. -

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on-Lro1:l:i S Xcal/t:plica la tenáencia rn ar,:;entar :-a la caíd.a teó teñer;i;_ á;i vapor hcst-,a fcs rlmites peinitiaos pcr :.--r*ri"t.;i;-;; i]" *u.t"r"s" La eficiencia de 1as turbinas rlepcade cLe l.as pé':"cidas interna§, : gBS y de l-as péz.CÍclas a _Ie d-escartla"

d.e

las fu-

Er ren'linien-Lo e-fer:'i;ivc del- ci.cro se obtier¿e multipaicand.c el rendimient,o teórico pcr 1a eficienci.c d.e r..,: tu:bina, i.o significa que L",, si ra turbi na tiene une ef iciei:cia d,tl Bjfto, ccn ¡ ci d.at,os .rnteiio:,es ¿\r-. ur ¡r"Jsirltará --" s>r-r un reñ j.ri¿ dini,nt,o cfecri;c ce o. 85 :r ,:. : a.ij:-

Si se qr-ti'ere eI ¡endir::ie:;to ei'ec'¡ivlr de i;ail:¿i iii biplic:r-' tet,e

úL',1,.i:ii¡

:-nst.:] acián, hal¡r.á que :i:ul i:j-f.ra pc:r e.i ::(1ti"j,:r.i-litt_,i: il¿r 1¡1 ¡.1 1ri¡:,r¡ tcr: 1;': s';r"'{::i;l

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Con un cicl-o n rc¿enúr¿ción ej- r,¡n.d.i.lrLi.er:rr'j:,¡ Fur:rir: _i:e:r rtás ej.,r:t¡oclc como re ,sul-'[e d.e ]-::s fi.¡iu-rüs 136 y I37 iupcrrien,:-,-- ,;-r -¡'aclo d.or. ,Jtn neros de i0, l'4,,1 y p:.esicne; d.el- 9Br,L en ef conrlensa_ ¿-r.t;pos ^Ptra tlencres que iOO Kg/caiz, lcs valcr¡¡s ir;üi.-:ad_:s par'a J-cs cali;ljt-ra,s Ce:.nicisl-es vapcr Cebcr-r sef,, auflen _ taclos en un ?/o T,e.ete 5,ilc.

-En -El -94

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Coirsr:rc

e.spe

cffico

para ins-halecirin sin

t: ,:.ró. i-JI.- Uonstjuno espeblfÍco pa:'e instalacicín con h sangrfas.

-203_ Fg]-alee !érs:ico y laLance de. l-a energla

utilizables

Es fnteresante notar qtle en Ia práetica es posibl.e usar dos siste$ao distin tos para eonfeeeLonar balances d.e J-os cLeJ.oe d.e J.aa eeatraLes d.e ,vapor; §e p'ü.e de Lraeer baLanees térulcoo de las salid.as de energfa (eoneid.erada áe áatego? rf& "bo', (energfa qu{miea eontenfd.a en. el- eombustible o seá eategor 0r). tos resr:ltad.os sotl sf.milare§, pero no id.entLeos; en partferrLar d.ifLeren ¡ureho en Ia Loealiza ef6n y en la entid.ad. d.e Las varias saLf.d.as d"e ].a energfa utiliaable eon rela? cfén a ]-ae sa].idas d.e]" eaLor.

A eontinuaefdn se da una eouparaeión d.e Los d.os tlpos d.e balaaees para po d.e 32O M{ a eombustible lfqutdo poder eaLorlfico sr4>erior de L0rl+00 y poCer eal-orffleo inferior ¿e grTOó keal-fkg. Bal¿nce társtec

BaL.anee d.e

Sg¿i,,fus de caL¿'-rr en:

Dfsetnucldn

l,a energfa u!$].lzabl-s

d.e 3.a

energfa utllfzabLe en: ,/,

- Por vapor en los humos 5,28 - For eelor senalbLe en ehfgerlea 6"0A - For rad.f.aei.oueg 0"35 - Por pro,luctos ineombustos fotaL generador vapor il.,60 - En ¡urbog?t'¿lpo CI.8CI l¡?.OO - ffi eonaensador - Clreufto regener.y a3"luento O.AO - En eelryfelos fnternos _L.60 turbogrqro total 6L.AO Eend.fpieatos térmteos

a) Ca1.aera (referid.o aL pod.er calorfftco superfor) b) $fftogrupo (aI neto d.e los serv" lnternos)

- En proceso de eombustldn - Por vapor d.e agr¡a - Pcr d.escarga d.e humos - For rad.Laef.ones en caldera - Por Lntereamblos té¿mfeüs en eaLd.era - E¡ turbo alternad.or - Por fnversibfltdad. transf,offiraciones d.e estaCo en turl¡5"na - En cen§.ensador - Por fntereambfo támico en eir er"rlto regeneratfvo - Por energla serv. inlernos fotaJ.

25,28 L"6? O,l+5

0.35 22"52

o.90 h.80 7."92

1.BB L.?O 61-.'f3.

}a energfa utlLfrab*e ¡Í at 4)9_:_-6t.Ta - ¡s 39,¿6

Ren4intentos en 88.40 38.80

o,975

=

7o

tg.9T5 es e1 factor gue relacLona eI va d.eL poder eal-orff,leo er.perfor dei combustible y ii.: energla correspoad.f.ea-

l-or

te utiLlzab}e).

'ilír-X

CAPITULC cu'l¡p¿q.on¡s l--t¡ y;rpon

( c¡r¡¡N,¡,s J_

La Eenereción rlC:f irtpol' :reccsa::io a l¿ 1:'"i;:biria se :?ai:za en ca]"¿eres iie .i¡.a::ios -bipos; ill concepto antiguro il-,:'l ar'rrn:,rc11-.rnc:i J-¿:,l¿Lii. cixe se, ci.efa neceserÍo, con obje t,o .le Lo-rar r-;r¿r. :Luaccn.anientn if,., irz¡¡;y c¿,"i:'dz cl* hacri.i.-: f,renL* a ios arjrÁln-Uos irirprevistos dr pc,t,an¿iarse j-a *r.rl, :;-i-.j-t,uício la ia,:a rl,e fab::i;ar eel-d-eras ági-le; cnn poca &5u.a cj-rer;l¿irrl-e r:n los r-,ubc,s y ce,vrrjr:s de alr¿.anzay su. ré*Íir,*n cn Ltr -tielrpo mu;¡ bre'ue, p}od.ucienu-o asl z'.ípi.-ta',n*n'l:e l.¿. eai:.-Liri.':á d-i: vapr¡r nrrcÉserto a ta.-iurbi Y1 Cl

La r:'i¡ai¡o::ac1c,n_djri a.gl-lg ,g* ,:fe;'l:i:? iit lrtiii.¡lui",'r.i'¡,r,i.ú ;l¿ -i:t-,L,oe -;r:5:o:,i2a,1():"..es clis p,:eEiñs@:rT.irrrarunEIT¡:: },ar'í.i: ,,.*.rl;j.i:ai,: -q lj. €-rt ¡;::Lr: i¡,cJ-ina.ic;) c* inc,A.., qr*-**tdn expues'bos., i-o r,'.d;,pc,si.ble, al¡ r.aciiac:ií;: rLir.'.lci:a iii.¡ ia i-.auiá; ,u-iu-.á;;r;: badc qur l-e tl'ansr¡iSió;r d*l r:af,--,¡. S:e ,.,f;i:-ii¡., ._-rj .Íu::¿1.ya: -i-,¿.T,,i...2 tr,Clr :-5d.i¿ciZrr. Las ealderas consti-ruid.as ri.e es'i,: r¡r¡cl-o s* iiaiuri ;.e pa."**á*s i:1:an-r:e1^l-arl,as d-r tubos, po:: estar los -i:r-'-l¡*s rLjlüi:.rjl¡;l,lcs a '!;.r 'jer:l.r: A;-T;6eTacTEF",,j_iEIl?T,rlT.a v r:t_!¿" r{L,')"

il'

Acle¡:ds d.el ccrlce¡t';c ctr:-e J-a c-,;a1:c;recii¡i c.,,t i,s ecr-hÍv.a en, los .d.;\:ca,,o,tie -,.r*en el fue.'.o!| se l:a consrat,:.ro.o J.a jlpoii-.aricia ,.j-e -l_a ::ai.j¿ci,,j¡-r C_e J-os rja_€es L.u¡aino_sos., Ia ¡rtisrna qu.e arjrlen,¡¿: c;cri ei. prccÍuc,tc de-l- etlle_q,tr:, 1::.,:iricd-:ic cle ios Éases alr*d.eclcr ,j.e los tubos )¡ d.-.1- pcr, cÍ.errtc Ce _l_os Lrasils -.,;i¡-i,,:,.lir,ir:r-,s {CC2 i- ip:,Cj, Lzt te:nLr:n cia ::;rod-erna c.-- l_as crlii-i:ras ,1e parrcl-es ai:ant.aL.l¿r,l-as d.r: ;Li-nis pcrr: .l.o tantc, "o-f,.jspús*1. d.* ios la 'l,e uran'{,ener -]-oi¡ ::ris¡:ics glr3af'ecicic; ccn e-l fin cir: ¿ri::l.en-L¡¡.:- .:-lgases que 1os r_:ircunian.

Err 1o que se

ti [j,

¡"efier* a vo,Iu:::.er: de .l.a :ár:rera ris cc:r¡.L,us+-,ióii *e nt:.?§sarjc fija:: su_s quETl: Lcs gases no exced.a el_ *li1::r?"*: *:^,:u"e::a L:'.:irii;e o.e 1,,35c.,1: per'¿i ilr sotffiffiffi]os tubos. se ha abancicnad.c pcr'l-r:'banto ei. coneepic ani;iguc ¡l"e la "car^a prcnedr,io,een Kgs. c1e vapor pro'J-ucido po, ,r2 y t,anbiáa Ic de Ia "cal,¿a l;rír¿rj-ca elepec{flca,, d.ad.a Las calcrlas ctesarrotladas por er- eorñusti¡r- r=r;{-¡i a*,-*á"*r*-;;-;;;"*ti;;; ñ; hora (variable ent-,re l-20?o0o ,y 2ao¡OoO Caj-/iir3/n eri eL, cei:r-:,le r¿u.el:ar y-*n -ore ZCo2oo0 y "rr¡á" 25OtOAo CaL/n3fn pa:ra.

ca.lceras ccn eorobi:stibJ-e l-íqi:-id.o.

refie::i: al- fer:.dmeno il-c l-a ',esccf,-i-ficalión',, enl:end.id.o co¡:o d.epósi-to escorias sobre¡ las -¡:'artes r,rE:-báIice§, *,s ¿,.¡j.ct-ente que en e1 easo ,Le calderas con parerdes apan'bal-lacl¡rs rl^r: -bubos y eomb*-:'bihl-*.: lfc-ult c,s é gaseosos no En l-o qu.e se

peligrcso

d.e

se pro'lr:cen incon',¡enj-er.¡.tes de e;-ce"t-,ipo; y:ie:i'Lras.¿r;r et1 uI caeo d-e ccmbustibles sóIi¿os es nece§arir: emplear cj.*r'i;as l.rterLÍd.eB especiaj:,rerr-ie ¡i ias escorias t1e nen una ba ja telq:s.atu.ra d.e vÍscosio.ad. c:"Íl;ic¿. En l-o qde se :'efiere a l.a poter:¡:j.g l¿n.itar.,i¿:.r d5l galor es proporcionar affin;rÍo.:e;

entras la

a

ón c1e ccn escorias

.i,i:.r.::_sl..,;."

i:

,_i-.,

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:. ü.e n.'üa

e '-ra.wLé

el il.esax'rollo COI:r5ffi;:ni,stnas, si se que

.i.,:,

d-e ba.'le. visirc§ ea, $o sw)erar Con ear-c,cnes pulverizadcs, a]- eon+"¿.a2.Ío¡ ap:=+veehar:elo la uayr:r 'i:ur'bulencia C-el- airc y J.a ua;r'r:: slpe;.ficie -,, fas pared.es apantaJ-J-ad.a s., se pued.e al-c¿inzaz" ]:x-s 6ao tcns/hora d.L .r:lpcir.,

las

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tcnfhora.

-2^5-

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L!,8.- Ci,liic::": i:r-r,i iri,j'i.iii;;jt '..i:...j: t.i.-,1- i. i; rj-,; tubos. Si ,:O [... ,:;i: -1.'.. .;t.-:i.,; itr::'.,,;ji:., -lt.: Rca;', oir.: 'bU.-L.Og pii¡]., . ü:lj)1'r'C:.1-.i]::, r,iir:.i:i,il .-i-,-:] :.¿i-:-'r J .jJ". t:1;,,1:. 1,jn-¡liliiul:1,-bO ú,..:jr::..1)O.:' CO:r .ir".:..i ú'...:t;I ull:.,J íJu uil..f.:i6,,::t ;:: .I;.. Chl;iün.:,:i.i . En -'l-OS ¡¡'.1.;r..-11¡g §(; .1',jrlOg.::.1 L.lS üSCtI.il,.§.

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i,ic;:.t ccn circul-eeión foyzcda d.e ü¿u-ü.

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-! .La Ir.. -l-40 se rüpree¡:nia u'.aa calclera con dos cá¡r:iras o.e eombuls'Li-ón gegeia-= quie 'r.raba jan en paralr:}o y prcd.uce. 630 tons/hora.

El- cesarrollo de l-as for'¡rag y principios cle funcionamiento de 'ras ca1d,e::.as, ai abanilonar l-a brímera f'.:nción al los drend.es cilind-ros colectores pa3a acu:nul-ación d.el- aóu'a y c1el vapor que tienen - entre otras cosas - l-a d.esyentaja de un elei'ad.fsj-lio cos'co, ha d.:rd.o o:'igen a l-a creación de los generaclores ce vapcr r1e} tlpo mencionad.o y pared-es apantal-l-edas de 'oubos fabricaclos poz' Backoclc !tril eo:;, Erci'rn Boveri, l,IAItr eic. cuya potencia puede aacanzar tas LróOO tansf horaT -bambián Ex:'-s-i'en celcier¿,s i,iono-bubul-ares de tipo Benson y de tipo Suüzer. úii;irnas., sin cuerpos cirlndricos y con parecles i;otalmente apantali;á;;; Es-r,as ;;ü; constii;uid.as por un únic,: tubo largo de 6OO e tr5OO mts., clispuesto en" la cárra r'a oLe combus'bicín y cividi,-lo en tres zonas, de preealentamien,¿o del ,ar*r, d; -* porízacLór: y de recal-cn,camier:io del vapor. Án.1.:"t;: J-a se.rr.::rd.a y 'Le:.cer"a ?erts c:liste un separad,cr de agu.a d.e f'r:ncicnai¡iie-.r:,Lo cortinuc quo sü cprovech; pljrrl sep.srar las sal-es concentradas.

eI agua es ir::pulsad-a cort'cinuaraente por bombas que garar.+-,Lzan c-lrculacidn suficiente pat"a evitar peligrosos recalentamientos y queüradu ras.Ce l-cs tubcs. Err t,el-es eal_deres 'u¡-i:a

Sisterx.as de conbu.stlón" tri --, - J -- --a-L r.'i.r;L-I' i{1. ¡¡¡r,r4 s r \a,

-

cal-orlfico infez'ior

il-e l-os cornbusiibl-cs rnás usados es de unos TriAA C¿"il iignito y-Bróoó-c'il7 Kg para combustibl-es ii _.,..{-:^^ .- ccr,*rbust,ib_Les 9k¿u-¡-,) ) 6a seosos . ¿r¡,\

c¿irb-ón

yrSoc c+/xg pura

Para lcs car"banes d.c'tainaño;ne,Liano empleaclos en unidad.es hasr,a go tons.f hc:"_ C.c va1:cr se pued"e utj-lizar el- iréi;odo cle quemarl-os sobre rejilras o ce puiveria r.r'! ¡. es reducido, o sÍ se emplea !^ :1 ianlaño ir.cjt+.acLcn puedc efectuarse :

en unidades d.e gran poteneia,

Ia ari-

1' po.r'debajo ce las escor:ias dond,e enrpieza a d,estilar; con oporturos rnovi rnienlos d"e fas rejillas su.be a Ie super.ficie cokizánaose /queuránaose. puccle cargar hasta cios mill_ones d.e Calfnz

2. por eneima

por hora

Ser

d.e J-as eeco:rtas; sistema apto para combustibles gon gran

contenido d.e materias volátiIes. Carga poiilf*: un nrÍIlóa Cal/# por hora. 3 " por alinentación eruzad.a pr.oyectando el- carbón en estra+.os d.e d.iferente es llesor con mé'cod_os particrrlrrá". Carga posible: hasta d.os mfllones Cal/ rF pcr hora

Si el carbón se eiaplea puJ-verizado, hay que red.ucÍrlo previamente en polvo finlsir¿o l:til-izando mol-inos d.e varios tipos que funcionan por aplas-bamientcr ó

por impacio"

A 1:esar rLe ser nás caros, cntre los, más er¿plead.os en Amérfca son Ios que fi:n cicnan eon bol_¿:s de acerc segrln el prlncipio de aplastamiento pcrque garantizaquLza^§ una Írayor finl,ra ,3e poirrc.

Los e',lropec,s, raás a mcnliCc, erplean l-os mol_inos a fuerza centrlfuga ccn u:artÍ*

-20EEnI lios

oscil.an'ces qi;e lanzan : r3]:-üLl.e c tcn .

eI

carbón

contra

paredes rnuy d.was

provocand-o

su

general:nenie qu.e eL 7C/o cle l-os grar'lcs 'Len¿a un aiámeiro inferior a 9:-:',lig* b/L00 dc nrn. EI polvo es amastrado hacia l-a cáim::a de co¡rbustión por rrn flu ;c i1.e aire en cantidad va::iabLe entr.e 0.3 y O.T K;./rJ-d;';r".-Ua aire es pre_

t¿ll-en'!::rdo.

hl c.r::bin mofido y bien ssco se ir:yecta cn ]a c¿irr,:::a üc cor,rous"Lión. por rnuc¡io cit' qi.lr-tn*clores 3speciales a ilrbuler:cia que ¿atan'cizan une mezcle pe::fecta ccrf

eS+.ab-le. UO ip,,:CZ".i-,aa-i(l f-al:gyeejT,J:r d.ÍSp.,.r3it.ivO pari '.:,iii-,::,i.: 1-'¿s Cel::'-zes :rrl.-,r:s.qrje ifeg,.len a -'l-¡ cl:i:nenea. Se earp]-ean SiS-ter¡¿s .j-s ,: :i- r:-tr.:lr i¡ s,i- s tcma s e1s c'ú-;:o státi- co s .

::

COm'Ltu:.S-i-,:l-ón l",lt.iir

e.} proceso l:uy cosicsc.,J.¡ pu.li.er.Ízaciríl: finul ¡r al ;'r-risr,,,ro .Liem;oc ro,3u ::i.r: *i frnóiri.:no d.e -l-t; escorificaeión, i. e s,;án Cifundien¿á torr¡ié" cal_d.eras co;i ';i1;r-:g1.i'd: cicl-ón" (ftg. t)+1) en Ias cuales czistc r...::I:re_hogar d-ond.e e1 carbón. - -;; -il.¡:.:,-;.i...:r.:¿; rLo ijj:.L piezes jnu]¡ peq¡u.eñas, prjic no p-uJ-v.:r.izacá, e s intr:ocu.cido ;r; i,"i_c.rr:i:'1,,: r.l:o.ri.rriento roLe;cicúaL Í se querl.r.a pc::d-ien.d-o ¿L gCch de su:.s cenizas cu{e ,,;* r,:;tvaen general-nen-.F,* ¡ri-ei:l;:'as se encLle::i'i:'g:.: l;cj-¡v'f¡: ¿l esi;.3clo J_fciuio"o. i;;; 'l ,r - .: . c,..c --,r -- ¡ .¡ I caaa::a ?rincipal qu.c purede sei. d.e oimeneiones nás rcCueicias i".;;.]."..t:7: :r:: fun ct;,.r '--nc c¿t.rare nc-::nal). -? -;ilr l:'::'

Si :;

Lau dev comb

lido

volu

D+ I r finura cie l-a moliendi:r depende Ia du:'ación de l-a combu-stión qu.*: lógicarnen-i¡ Ccbe sor ÍnferÍor al tie:mpo c1e'ur¿ínsito de l-os gases en fa cá¡rara ("2 á t,5 segi'mdc) así como Ia -bel'¿:c'ra'[r:ra de inf]-¿r¡iiciiín y J-a can'Lid.ail d-e::esj-ri-u,.os.

,.,.7.;'.i:': J: L'..}a

taei

t:1¡i-t,¿:.1"

ijin coirbr_le-,cir:}: lfquid.o (¡:etrótec i:rccalcir:tac1c a !0-10OoC) sr: emplean 'cipi: a,¡,oniz-u,cl-or con aire col:r l/ajlcl' c1,;.e nebu,Jiza el- eorrl:us-bib'i e :l:'il * :i. Li-'1.:rrcir¡ lrucho sul c or,rlr¡-lstió¡r . i_:ri¿r

r¡,-r,::.rii.,iit:rc:s cleL.

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na d. para

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En 3.a fig. 141a se d.a u.na represen tación esquemática simplifiead.a d.6 la eombustión a "eÍclán'n,

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a.

ai.z:e

i ¿'e

;* ; ltL:.c].;i:'i,)

primario

si

La ubicación d.e Ios quemadores pue de varÍar mucho segün eI tipo d.6 combustible, gaseoso, lfquid.o o só lfd.o, Ia finura d.e Ia moIlend.a, ef

7'

¡'r:

l:¡"':

i¡ta -

.i.t-t :t: r-;i-iIOOLI

volumen y las caracterlstieas de la cár¡ara de combustión, etc,

En Ia fig. 141b se representa al.gu na d.e las dlsposiciones ad.optad"aspara generadores de 5OO t/h"

Ia fig.

eseo.r:ia

Ia ubiea ción d.e J.os quernadores sobre d.oE paredes de Ia cámara d.e eo¡lbusti,in y Ia distrtbucÍón del calor absor* bid.o en las varias zortas d"e la mis ma cár¡ara o En

141c se indiea

ffiffi ffiffi ffiffi

Fig. 141a,-

Fig.

"

Co:nqbustidn

ait:É i,-nl:riario

a eic}5n"

UbfcaeÍén d.e los queuador*s y distrib. d.el calor en Ia eáma ra rle eo¡rhustlón.

*, .l.i,s quemadores en cald.e d-e 5OO t,fh con distintos combus? diversos sistemas d.e extracción d.e las

Fig. 141b"* tibtes y

Il+Ic

§

tJbieacién

ras

escorias

" ) queroa,:..o:'."+s solarnente en Ia pared. frontal b) rlrL.::r,.ad.'-¡-x'e!i L'l.rr ciclén ci d) ,*i f ) d.istir,¿as u1iÍea*i'¿nes ,l"e r¡remad.ores

a

pB..ra ila.J"ll.e:'¿ts {::c::;, cámaras geinel,as d.e *r:mbu.s *

g) hJ

tión"

qu-eu,;icloc"es desd.e

qlreruad"r:z'es

arritra

"

in*Iinados hacia ahajo soianter:r,te

srlhre 1.á pared

frnntal"

-210-

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CAPTTULC

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AGUA DE ¿III'ffi{TACIOIII

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CTIRACÍER"ISTICAS

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IFJITA}.Ifffi{TCS

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¿ts c¡:;racterfsticas rn¡ís impor-r,entes CeL ague util .izad-a. en las centra -. d.:;'i'air)ci: es s'r-t du::Ézer d.ufiniC-a por eI ccntelnido en aalee d"e eaicic y lrag*

i-'r-,.g:1¿"1

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r-."j rl

,:--,.:-trl,ro ür'Lip,os

r'-,*.:

p::incipal-es d.c subatan,ciaÉ clon'Lam,inantes ecn -l-os siguientes:

) - Sales incru-stantes.

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:;ulfi'ios dc caLgj.,:

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ctor.¿¡:o d,e cal-cio (itacf2) -F, t^-

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cáirbonn-bo ácio-o ,:le cal-ci,: Ca(HCCa

i-,:^.:r-r ¿,É,1 ').\

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)2:f

l,t: nagnesio

¡,,r€(HCO?)A. .tL_.:

d-e na6nt:s'ic f,r€(SCt).

z,t:

y ce raagnesio (tvtgCl2). :;

- .az , rlE }lat il:CfUÉ-iantgS. -

(ar

ca:ri:ona-bo só,1ico (tta2CO3)

Lrt"l;I]

uJ i

./-

.

^ 51.1-r

),

su.Lfa'co só,iico (tfa2SO4). tr

ce.-

S02 en su-s rrarias formas. G::uBc

D) *

EJ

,a

Ga.ses.-

(J:

pt

cxlgeno (c2), arül.LrÍdo carbónico (cofit nit:'ágeno (II2).

L¡s saLers de calcio y magnesic d"el- Grupo A) son las que ":onstituyen L.a dt:yeza dll a€iue y.se d-enorrinan Íncrustantes poz'que pued.ern preeipitar d.anclc¡ lugaz'a d.e prísi-tcs d* d.istinta consisbencia. Tr;¡toi,,in l-a r-:l-rir.

sllice

qalcio y

depósitos incrrustan¡es riluy pe-1-i,.groscs en ccrrlbina r; i ón n¿:iEt1üsio; ad"er'rrds pu.ed"e d-e1:,:si-ial,se so.ia como "GeJ-" d.e sll-ice. :for'¡ra?

B) en ]a práctica no pued.en *iei:-i,encl:te altas pilra d.ar lugar a ci.epósiios.

i-,¡;s sa-les d.úl Grupo

z-i-c,trnar corrcentraciones

sufi-

Lo "s' 1" tgrr]?o"u]'t d.el egr.1a, que se pu,ede eli¡ii-ria:: fáci-'l¡ren-h,e hacicín,ioIa her '.ri:r., i¡s .1a ,r-t.e seipr:(;:§ent¿i cuianilc e] llo'"tii¡ contientt earhonatos ácid-os d-e cai ri:,,í rrrf.íj.r'.riisi.o. llir'r'iernd.o,:.1 z:gu.a 1a.s s,:l== -=: cLe:eonpcnen ecn fo¡'mación cr-;

Pt;

ic f.

iJC

1á.

!U

-211. /ent:ii,ricLo carbonico y d.el carbonato por decant.a:ión,

relativo soluble y por

l-o

tanio

sÉ:perable

ia que se rnide cuando eI agua contiene todas ?iT*@c1oratos,si1Ícatos)q..,unosepued.ene1iminarpor. l-_LL cr-on

Le "dureza permanentett es

'lec

.

La d-ureza se mid.e en grar}os frenceses, en grad-os aremanes o en "ppm"

por riii-lón)

(

paz'tes

coi,',o CaSO3.

Tncrustzcicnes. Scn:nuy peligrcsrrs si se foi'¡nan aI interior de los tubos; clisminuryen Ia sec ej.dn l-ibre y aislan iémilcamente en forma parcial la superficie interna o.e1 -bu bo asl qu:.e este no pued.e transrnitir eficazr;ten'r,e eI calor aI fLufdo (agua, -ra lpcrr) ccn'3eniio y lfe6a I ciüerlarse.

El

t:rat.amj.ento preventivo del- agua r3e aporte 'ciende a eliminar f,od.as ias sul:s* taneias qt-le pued.en pro\rocsr incrustaciones; sin embargo este proeeso no d.a una garantÍa absoiuia y pcr 1o'¿anto se d.ebeneliminar las iitpu.::ezas resid.uales aI interÍor rnismo cle 1a caldera con eI empleo de reactivos quÍrnicos adecuaCos.

prini.:i'e

l-a form¡ición cie incrustaciones es que la solubil-idad. d.e d-is¡rinuye ai aumeffi ? formar asji c.-ie justarrerrte al interior .o.epósii;os de l-os tubos vaporizaclores - d.onde e-s mayor--fá l:empr:rai-r.¡ra - se separen Los sóIid.cs de ealcio y magnesio cristal-izánd.ose so L.u

t:s

cer-r.Ee cir':

sale,? qrre ''¿iel:rle+

l:L'e -i.as pa::cdes.

I1

i.ra'Le.mien-bo "inteirio" Ce1 agr-la (,rer r-a.ís aCel-ante) Lrata d.e elininar l-a du::e* za::esi'1::.al- con eI eiapieo r1e fosfatos dc sooio (tr:-sóaieo, d,isóOico, rnoncsdCicci q,;s re¿ccionan con l-as sales d.e cal_cio d-anclo }ugar a fosfato t¡'icálcico en f or:i:i: incoherente. Para qrls l-a reacción se ef ectue eI agua d,ebe iener' lm ,'pjí',

;u.3:eric::'

z 9.5.

Corr:osiones

del hierrc. -

P-r'incipaLnen-l,e son clebidas

geno,

a Ia aeción

d.e soluciones

ácidas y básicas y aI o:{-

Ei prirner efecto constituye i.ln fenómeno electrolltico. RecorCamos que sÍ e! laua es pura, se presenta parcialmen-be ionizad.a y que Ja relación (U+) (On-)'.\/ (it2o) es constan'üe par[t una cieterininad-a temperatu:"a; 1o misrno prro 'proci-u.ct,c¡ de Ia concen-Lración d.e gremos Íones "*"*d" (rf) (ou-), riiro cuyo valor i:or ' ut la -14'tb a lBoC. Pu':eto q,.re los iones H+ y OH-.se encuentran pges-en'i:es en iguai nuír,re:,:c, l-a conccnr;r:ación rLri l-os ionus, iridrógeno es de fO :7,0I y se oefine como "p;{,, eL co logarritmo d-ü la concentracj-ón de los iones H que resulta por 1o tanto igr:al á 7"o1

"

Sin entrar en los _ileta}les, .se puud.e ¡:encionar que 'i,e d.e sol-u"ciones áciaus ó ¡ás:.ees es nuJ-o si e} pE r¿d-ucicro si es-ba ccmprend,ico err-tre l-os valores B y

l,* qo:.?rr.ó" po"

"f""to ".l

el ataque d,el- irieruo ri.e pa,:. tlel agr:á vale p.76 y *= ir*f ]o has,ca rl .

tambidn se relaciona con un fenórneno elec-

* 2t2 .1;rolf'¡,icc porqLlc si hay he'r;ercgeneiclect e:r el- teno:: i'c a-:-'3iro c-isu.ertc en el ün con-blcto con l-es pa::ed.es c1e i:os tubos, se fcr¡ta';n e'lernento d.e pila c;u yo pc-Lc i:ego.tivo (eI hierro C-el- tubo) es afectado. El,fenóncno se irrod^i:ce p,z'§ fere::r'i"':rn¡ii-Le +n les paredcrs Ce l-c¡s eccnornizaclores crloi'lüc, pcz'efec-r,c del- au:ién'bo ii-e i.;:,'lemperatr:ra cle} sgiu, sc l-ibera el oxlgeno..lisu:cl,bc en aquella. para d.isr¡rirr::ir cs'be pciÍ-cro se cui¡h t¿u-e e1 tenor d.e o:cfgeno no supere los O.O2 cn3 *,or Licrc ¿r c1üc ¿:1 ¡:riei:ro'ficíjpcl el pH sea suficiun-ur:ilcn'i,e elevad.o. aglr-e

El-'i;:rcrr j-cno¿n-'no pc-1-isroso cruÉ se pu.edc pt"oduci.r en L.a c¿l-Le:'e es cI al:l:a§ * Con cs'ba i:alabra se dufine eI L::anspor[,., rl* J-as gotas de agr-:a clule-Iñffi. g. cn'[r:ll cn el rec¿:len-bador ju:n'r.c con e]- vapclr. Si e1 tterrasl;i:ett es excesÍvr.¡.

''l i i ^ ..-,. ^..-.,. no logr:in ttyg?oiürge y 1.1-eg,:n has-Le -'l-a-t-i:r"bÍna (5oJ_pcs Cc agu., ) con Bi'L',.iL' pcl i¡ro paru i; rnisma . Ei- f ciiónirno pur:c1c se:r i:::ovocado pox. Lr-n.i ü.rrcürj-';;,: ccrc en-t:'ución ¡lcal-ir:s ci:. l-a cal-.Jcru,." .:i uariucir;nus :-cpe::,r,inas c; f .. c , .r*., c r-L§ üui,.ib

':

r:t! )

-: ,.i Lr.u

"i.rLr.e

.,, ;.:.-.:':1 '-i,; : Ur:ir J.-n:iSi:.,iO tl-sv-.:.;LC, u-t.:.

r.i _:.,r¡r-.e =-i ;::¿';L+;-:''-jr,;rL-;: ¡1.,u:r-Lc cotl fa§ 30-ias u" ,**r, se a-t:.j:ás'ü::an sel-gs ilisuc*l-+,es tue ;:);,-:1,-ri -1.1.-,¿l;:: u c]-epcsi-¡ü?se ün I;:s 1:eleias d-c t:r t'.:rbina ó ¿n. l_es vál .¡lll-as. 11¡:

S-l-.ia si'ir.l¿li:ió:r ito \rs g]"r.i-v-ü, ;e logla üj-scl-v'cr J-os oLel:ósi'bcs lavnndo lil1,:¿rbinü i-'ci rrlr;l1,.;.ú üe '''il: n.-zcl¿'lu u6ua y',¡!pcr in¡,'ec-ter:l-a r¡ier:il'as-1 a'l,r-rrbinii gi:'a I ii;.¡ -;1t,r i,-,:]cci,L;rci- (ZOC-3OO

r,p,:i,,)

Fr¡p:::ili:j.ón !§i

i:Gua cle rpcr

bc .

(-

i

,

f J i

-

I

Ccu ¡:i

f''i'in clü i:vi-'i;a::, o rcüulcir2 Ios fcncíuenos ::tencj-onaclcs d^e co:.rosión, in c:t'i-rsLl:'.:idn y arrasiz'c, uJ- agua óLu dcbe sa-bisfaee:' cieí.';es ecnClicionr: s

.t. '-Lt)

!-

ii:

\)

"por're

L! .

:', [iul-':,c:iuoejer]pio:rr¿.nciontrllos qLte si e] eiclo se.: cfectu-u [i Llne presiin hD"-;iD i?1-¡c1t- y Lelnperi,rti.:ril üu Il6O-rCOoC, eI agua cle a1:oz.tc Cebe se:" por lG :rr',q 1..: *: i .'ri r.,--j-,'. -uu-

I S

o:e

jr.ci-

! .i ,:i

ñrr-¿¡'o-. yÁt v a.) .

Depuración.

'1

O

Con.LcniLlo -iol,¡.iI cic sól-ic1os:

4 ppr.

Sll-t cc:

O,O) pp¡n.

Uli].¿l¿nO:

C.OO) ppm.

'r'lH.

óD9

Para ])-eg¿ir a valorqs satisfsc-uorios, el quürlas cl-¿ísicos que incluyen tres fases:

I

n-,

l-.

Depuración.

2.

Destilución.

3,

Desgasado.

agr:.a

bruta Lt

?r.:,, !tL)

tt__il v

1.C .r/su8).

-ri] -Lr;:i:S'ilef Sll¡i:UA"ie it.)D.

ii3,,/i,;.:,_:-:

Ai: j.tt rifr::t

1:ol l;- :.,.:l ,c.i-í:,: l{

ln..-.,-1 . .-,J-rL-i-

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i_,,1 :1.,,-,,-l ¡''i,:-=,r-uv-,

4r 5co . 1Á.-

Vi:.'loe'i ,1,,-:1 r--,.,'l:,..r1..1 ]'i

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n los -tubos, 1c

.L;_,]:nir: f ir-j;U._ -j-r"¡..--._. ¡l:: ,-.._ Lil.¡.fj:---L i:s _

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in.r-r.-,.in¡-

Ln :-cs

corrd.ensü('r.ores ¡ioJ.er

si:liL¡ e

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i::ior

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ffi

A€jua

Vapor

cci aSUa ::: :::f:.'iamieni-,o e::.-.i:c,-Lt

sa'l

Fig. 1)12 Cortc

d.e

u¡

Ícj.;

--1.,:l_

con.d-ensadc)r

r ltj.

de

sirperf.jc_.-::

+

-

D1

e -

Par* Obtene:' lj.n bll.en le::d.i;r.:lentc del condensad.or, e6 necesario e.tu-dia:. cuid.a d-osarente el-:'eco:'r'iclc cicl -'rap,o:: eh su interi.or y 1a d.istribución d.e'l r-rs tu I

l¡os

d-e agua

con

ia

d-obie fin¿-l-id.a,3:

I.' 'd,e obiener agua cond-en;ad.a eon l-a tel:peratura evitar pér'd.id.as :nútil-es d.e cal-or. 2,

más

alta posible para

d.e iogrer clue e.I aire - no condensable - se separe a l-a tenperatu.ra nás beja pcsibl-e psra :"ed.ucir su voh.¡men y *oor consiguiente eI trabajo necesar:l-o per.e su, exi;racción,

lTo se ,l"ebe d-e nÍngi.u:a f,lelera tr"a-Lar cie ahorra:: en las di¡:.ensiones CeI cond.ensad.or, en rnetrcs cua'j-rec{os1 igual a l-a d.écilm paz'te d.e }a potencia d.e} grupo

en

l:'¡f

El peso cle] aire que sr.j C,r:be exi,::ae:' dei con,1ensa,1o:l es ap::oximad.amente d.e ullo a 31(g. pcl car!.a irJ ic¡re-l-aoas d.e vepor eonüensad.o; sin embargo lcs eyect,o res pr-led.en ser c.imer-islcnai.os he.s'.,a por eI dobie de1 valor ind.icad.o f,os tubos c1eI cond.ensad.or se f'ab::ican generalmente con una aleación d.eI 70 l, d"e cobre y 3A 'h d.e zi nc o -ba¡::bián d.el 60 y'o d"e cobre con el- lO y'a d.e zinc. para seri'ieio eon agua.cle naz' se erp]-ea Ia a'] eación Adniralty con 70 /o d-e ccbre, 29 Í, ae zLnc y r /, ae es'rañ.c que s(, consj-dera ra mejor para este uso.

La eficieneia del cot:dense,i¡r det¡end-e mu:ch,o d.e1 estado d.e linpieza d.e sus tubos asl gue es cc:t-.venie:-r.'L;* 1-r¡"r'**r un manteni-¡niento cu.id-adoso y frecuente si el agua util.fzad.a conbj-er-re 'ir;rpi,:ezas. La limpieza ;oeriód.ica d-e Loe tubos se efr:ctúa ccn escobil-ias e;-j!ecj:";l es, proyectil-es. y' pisto.oes d.e varias fornas qu-e t:'abajar: err combii:aciár, car: chorros d.e a¡¡_ia.

Entrad.a

d.e].

Preealentad.or regenerativo

baja presión Carnara

d.e aSua Ltd

cle1 agr,ra d.e

refriger.

ucgürrd.o recorrLd.o d.e1 agua d.e refrigeración

d.e} Primer recorrido .a cl.e

il ,. r r-5.

¡ l,¡ rJ -

ag:;.e

rel'rIge;'aer-on

Entrarla de] agua de refrigeración S;eriplo d.e co::¿cle;: =::-:: ::j:a un turbogrupo d.e 16C MVtr. Se nota :'eca:'rid-os Cel ;;'-.. -: :-:i::iamiento y Ia extracción de] aire.

-,rcs d-os

/

-

220 ,i.

IngIaJec10l1

ra el

d.e z'efz:i

raeLórt de

los

cond.ensadcres.-

La ubicaclón de una central de vapor, espeeiarmente si se trata d.e lrua centrai d'e elevad'a potencia, debe ser escogid.a ,l:: lugar clue d-ispone t I eao I

L{oIi¡.nd,a

| ¡,tl'¡e

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ET. ]:IJtiXr)

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REP.¡\RTiCICiI'{ DE LOS DIVXR§OS

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potr::ac ii. eL..í c'¿:: j. ee ( er:rpr* sacia cn l-cs dis-bi.:n-r",c-"'ci1:o": c-e l'eac'rorcs uti

2r2)+21

,?ZI 200

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1,103 I 65sl

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586

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C¡' Uv

-na* en isotopoo U¡:< J-el ur¿i:io lo que los d.espl-aza hacia el- secl,e cl6u.;

'))

ilLtifclo Jl-upo ,1.ü L:elc-bo::cs.

Es-bcs cr.r¿r'l,ro lipc.s i--l.e rúi:c',;ol:es rellresent¡.;n eL 91-99ii d-e" 'l-os prograln¿ts ;c-cu¡rlcs Cu :Lne'L.t,I,:; e:Lones i;:Cqs'i;rj-lles pu;'u p::od"r.'.ccióa clc eleeirieid.¡cl .

El i:r'i-nc:-pio Ce f'uncioni:ni-*n'r:o es el- trrisno; I:r Í'isión nucl-ear co::p,o::ta u:n Cesacl-c calcr eri i,.l ccr.r:biis-bj-ble que se transi:tit,e a un flultlo:'ef::igerante:

rrol-1o

-

plrt

,i 3\"fR. (CO2 o hclio) pa::a los GCR. t¿.^/ (sínbolc c1uímieo del egua peseda) o gas parc. los

agua natural gae

-

Dao

el

.i-cs II^IR

IIi'JR.

hirr¡:Lendo, eI col'¿tzón del-:Íeac'üor es refrigeradc 1:or Ia l-OO--IiO atnósferas y Z]C-3OOoC. Este egua pued.e recorrer 'u:: circuito ¡:rimario pisand.o tr)or un Íntercanbiaclor de calrx' y vaporlzando e). a.g,ula c1e un circuito s:curci;rfo; eI vapor producid.o acciona Ie turbina d.e vapor.

En

recc-Lor con

cj-rculación

(vur fis.

üEu¿l

' ", t.:r:or del- uranio nitural- en cste isótopo

rn'glaturrir ha dcsilrrollado el- rcector luhgnox (c1el r:.or:ür.c cle 1a ai-e,:ción cie ia;g nesio u'ril-izada ." g1 reuc'¿or') con moderádcr cie grefi-to y rcf:.igcrnd.o por g;; ca:'bór:'i-co. En los í'J-timos,:ñás grüves rccirLen'Li¡, ¿,. a ]-a al-tr-l 'L'en:purilti-lrl ael""rrouión-[*"¡Íd.cs refrigcr'::n'fc, han obl iJtd.o a ::uvisur en pertc 1os progr.*,,F futtuos d-e es'f,os re¡ctores. Lcs relic'l,or.js quü ui;ilizilr: r:r;nio enriciu¿clclo cl4:iu:n concentru,;ioncs clel2 ul )+Íá ct. isó'r-,opos üi55"

- 2'i? ^

Fig.1l2.-

Reservorio a presión de rin r'eactor d"e 306 I.{t{ e].ée tricos de agua hirviendo y uranio ligeramente enl riquecÍdos (2.26 % - 2.71 /o)i moderador: agua. potencia térmica d.eJ. reaetcr: 94T l.S¡. 1. reservorio a presión; 2. tapa; J, lnaz d.e eLemen tos cornbusttbler; li" varillas de ::eqd'aeidn; 5.gufas; 6. entrad.a agua d.e refrigeraefón y -'spartid.ore's; J. separadores de vaporj B. secad.ofes de vapor; p. sóti d.o d.e agua, LO. ent:'ad.a d.e1 agua de circulación; 1IT sal.td.a d.el. agua d.e eirc,¿lación; 12. agregad.o d.e bom-

bas-inyeetores.

r_

--

Ver fj.¡..uri-,s I53) IJI; EJiÍ'icio reltc'üor. -

,v

,'¿1" -

I))"

1" rea c to:: " 2. bomba principlll ü,slta il_e r:.;íii¡ere cr-ot'] atel. reaclor" ) J' generador de vapor (inter,:,:rinbiacr,or)

)4. t:

presurizaclor. u.niducl circul-ación de aire. ,

,

r^, í,-t

t. fosa de reabastecitniento. ¡) O" tubo par:r'cransporte cornbLtstibl-e. O p;so de.:ire p:'incipi, l

l.C. rrasc -ie .-.^.i: C-e oücl-¡encii]. il . al:::acenamien'Lo de ios residuos c1e

i2. 't ?

¿tJ, D1

D? .E c)"

sión atnosférica

r.

,J

¿4"

(i

x'efu.eyza Ce acero, cons''ürucción cie concreto.

cie raáquinu . -

sel-e iie ccrntz"ol- " tuberíu c1e vapc:: / al;¡r.i_r. eEcape de';"apO:: de sel3,_;::iJ_,:,j. l-occl ciÍesel- de emergencÍ¿ " serv:Lcios interncs. iurbina úe rrapo:", s epci r:a .' -.--,

['[

P.úr

il

F, ¡

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l.r i i

i= ! I

¡

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oo rtir t

-a

4Jv - D"Á

Los peises qu.e no utilÍzan rranio enric¿uecid,o han favorecico el empleo d.e reac'Lores d'e uranio na-¿r:.ralen eI d.ese.o de inclepend.izarse en el- abas,¿ecimienLo tle prirna d.ebid.o a qw la instalación ¿é una fábx.j.c; á; ;;i;"ecimien.¿o

::::I:: a)

b)

ne-

Largos

y

d.e

sf stemas

los

costosos estud'ios ad.emás d.e los l-aboratorios para y e1 d.esarrollo d.e Ia tecnologla,

er afinamfento

rnversÍones enormes que no siempre han sid.o d.isponibles en e1 perfod.o infe iíitfma guerra ü

medletamen'ce d.espués ae

c)

rns'La]-aciones c1e ¿rán capecid.ed, ariorLízación aceptable .

las 'inicas económicas

ün vis.i:¿

cj-u

u.na

Es pre:lat'uro hoy en dla juzger sol:r'e los ¡ririios de J-os d-is,cintos r¿ocieros d.e re r:ctores; sin qmbargo es probable eue.t¿ ven.baje iniciai de los GCR

a;;;;;r;-q;; subsis'i:e uci;ualnente) cosaparezca en 1os pró*irrr-;;;;;i q¿rvp qD¿ ;;; gucl erl ;; L9T5 Lu si.i;ua ción pod.rfa ser Ia repres"rat"d.o en r¿r .b¡rbla rB. TIIBLA ].8 PROBABLtr .DTSTRTBUCTOI!- DE LOS BN.A.CTORES

SEGiJ]i EL TrPO EN EL

rfP0

NO.

llrf

AJüO TC;Zq

f, og t¿ CIA

P0IEI{

TOTAI,

Ii]

POTEIfCIA UI{TTÁRIA PRO¡\¡ÍF:ñTO lvlif

40r3ob

BWR

ó1 qo

GgR

>ó

L7,926

iITfR

e0

\'396

)+,63

220

T

1,198

t.2T

f7o

TOT¿\L 203

9lrr586

PI,JB

AAPIDO§

30,76O

19.0

66o

75.Lf,

520 320

100.0

Los reac'bores d'e at.,l;Et naturaL d.e concepclón ameri.cana representarán por 1o i:anto $lreded.or d.et- Tjd,o de Ia potencia toial instafaáa-;"-;i-;;il;' Las razones d'e cstos §ucesos son numerosas y complejes; sin enbargo se puede ndr en evld'encia alüwros factores que han favoreeido su d.esarrol-Io:

-

Ad'elanto d'ebid'o a TIIlAF?D tfhv¿¡q.

: -

las lnvestigaeiones

con fines mili-bares en

po

la rlttma

Potencfa económica e ind.ustrial d.e 1os Estad.os unidos. Partieipaclón furportante d.e las autorfdades en e]. caapo d.e 1as investi gaci-ones ligad.as aI uso báslco d.e ros reactores nucLeares

r237-

Colaboraefón estreeha.entre Ios poderes púUieos y Utilización d.eL i.,:ranio enrfqueqid.o.

Ia lndustria.

GCR y úIB son más eostosas en su ad.quisicjén que 1as centrales con agua natr:raI; ein qmbargo eI eosto deI combustible es nor malmente más bajo. Es posible que Ia evoluclón reeiente d.e J-os reactores a ga# grafito hacfa eI erq:Ieo d.e uranio enriquecido permitirá establecer un equili brio técnico y económlco entre los modeLos de concepefón a¡rericena y 1os o*ue han sid.o desarrollad.os en Europa.

Las centrales de wenio natr:raI

*ZsBCAPITU],0

)00(rv

CEWTRjIES CON TTJRBI\iAS DE

Centrales

d-e

ciclo

GAS

abLerto:

con tr.rbir:a ,le úas está justifÍcad.a, generalmenbe, tan sél-o si el Yi-1,.llll"iaL colnDustlole - eceite pesado ¡ rJaíl na'i;r]far c óa§ de alto horno es abund.ante y nc muy cos-boso. Entcnces e1 enplec de,-:na ti;::bina*l uaa cÍ:io al¡¡llo rr:su-l-ta interesan-Le po:, ias verrtajas qu* efl-¿s pre;Am*ilu?ffii1igrr-"= r-' rup.,r. Veamos algur'.ros d_e

a). -

los

más itytarl;an.f,ep:

PT*tll-u* ryJrg--IápI1g.- (ae ro' a 15' en J-u¿ar de algr:nas horas rrecesarias para l.es t,;r.t;ina§ a vapcr).

b).

- tyql

.- L;s se::vicio;

a.¿xiL_ia:"es también son

a de aeei._be pera e} ccmbuslibie y u.na para -La lub:'icaeión c1e J-cs ccjin('¿tes. A igual- pot.encia re:qu-íerr: nos dr-' l"a ml'¡ad- d.eJ- pe::scnar ::e;;eea::io para r:r- ser¡¡icio de;r-;n me -r val')nte csntl.a_l- a l¡apa):.

c), -

mfnimo.- ;r por ccnse,3u-rnci"a, poieneia especlfic,a turbina a gas pesa ur: te::cio de ,-'rr mcto:" di*:sel de

Egpaci_o_ oel.rpad.o

etevaCa.

Una

Íg'.ral poteneia.

d), -

Reg=r-rl_ación

e). -

UtiLización de un cigfq

fdcil- y

seij-ura" termcd.inámicg_r,-rg¿

el- -¡spor rie agua, a una temperetrra mlry glrnente exeesivamente .

f), -

El-iminación casi tot¿l- d.e] agua de

¡iavo:'abLe.- eL flufdo em d.e hace.rse pol e]-eved.a q** ia presiári

"in

refri8er.ación,_ Si 'ufeeto

se tiene en para las tur

binas_rle vapor (entz.e T0_1OO 1itros por ead.e Kg. de vapor a conden-sar, 1o que si"gnifica millones cLe litros por cada f.orr-"r, ir;"il;.,: trales que utitizan al-gunos cc-:nter:ares de toneLad.as ria hora ) se pued.e afirmar que eíste es sin d.uda eI d.e vapor polr ca ractc::-inJ; il;";: tan-be; _ól- ¡risr.,o pu.ed.e rJ.ecid.ir, en l_as ,"""r?":.;;r-;.también d.e es_ ca.sq,z d.e agua, la eleccj"dn c1e'es,re tipo d.e cent:.ar-es. habledo e:ryre§i¡nente d.e t,'rbir,as a Eas a cicl-o al¡iertc dad.o que eJJas cons ra gran ,ryc,ría a* i"s-;;;";.-r;;;r;;;,ú en servÍcio. a gas con f]-uid'o accionante con circuitc cerrado o seirigg¡rada, si Las rr¡rbinas tan bajo eiertos-aspect,os algunas ventajas par''Lie'ulares, no pueden.bien p,esenconsid-e'adas - al es'bado actuar de Ia tÉeniia - *r.lur* iár lr¿q"irrJ" todayfa se, qr* garan-bi* zan un funcionamiento inclustrial cor¡lo l-o cn-hienden l-os g-::ancles emp:.esarics de Hemos

'ci-buven

-2?O-

energlil eIéctrica. Ent::c o'r,,.'iis cosas) para est,es 'rrbinas, e.I tiempo nec(rrsario la puesta en serv:Lcic r,rs rauy largo; eon est-,o se pierde una d"e las prer'::cga tivas esenciales de l-a turbi.n; a gas utilizacla pare J-os serrricios C-e piint,a

pa::s

Esquema d.e fr¡rcionamientc. de

tr;rbinas a cielo abisrto

d.e

Ia priryela gelerarijb"-

A d.iferencia d.e tas turbinas d.e güs a ciclo cerrad.o, en las cu.ales e] flufd.o uc tor (aire) es calentaCo ind.irectamente pcr los gases a al-tfsima tem¡nratu-rá que circulan en una cal-drra., en las turbinas a ciclo abj-erto (fig. i.l6) erI airc atrnosférico que ha etrai.esad"o el conrpreÉcr a es calentado directamenLe ]:a.gta 6OO-7OO oC en Ia cdmara d.e conrburstión b d.onde se rnezcl-a eon eI co¡rhuetÍb1e y se d.escarga f inalmente d.e nuevrl en 1,§ atrn6sfera a travé's de iu t,r.:-r'bina c. po'bencia mecánica prod.ucic-a pcr lq tr.:-::bina es enofflr:nente ma.y'ór d"e aque.L]-a !a irtr.J- que ¿enera el "llternrd.or o. a raíz d.e qu-e J-a primerr. debe accÍorr-,.r t,fnbic, ,: el- co:tlprescr e . ns-be ú.1"i:r:rol pcr una relaeirjn d"e compresián i¡;ue] a lC, pr.;ie c1e rbsorber ccsl. los 2/J d.c ia potencia r1e 1: tur"bina, io qu:e eq:iral"e a c.trci:.' -biene en realj-cleC- r;ne lur: er-'.e un grupc que accion: un el-te::naclcr d.e )1000 K,¡r\

bina cuya pot,--nciil cs por

-i.o i:reacs iil-red.ed,or d-c 10,OllO

i{'L

Itri esqucrn¡. clel- grupc rep:resen-bad-o cn k fig. L56 es sin du"cia e-L rnlls ,,=inpre r:-:r-l-izable con t,rbin¿rs d-e gasi ulr. ¡rctci d.e i:irranciuÉj:, ccr1, ,-.¡¡ ex:Ít.et.=--z f j;-n'.: irI nlte::nad.or., comi:ietl e I ecluipc.

E} i:lire se inl,rodr-lcc en o).ceeo.i en cant.id.ad. hlrs-1,; cte 6;i B veces ;:i::l,r i,lo,;i:1l:: e strictemen-be ner,:,i:.;ll:r.ir n',ril l-ri co¡lbu-s+.ión. con ln dobie f'¿ncicn ,1,: qu,¡ma:: cl- ccrribustibl-e y evi'u*r qu.e los gasee a-l-cancen r.:.na 'i;emperatr"tre d.erirasiad",:', s.Le',/'a. da que ocrsionarla le d.esbrur:ción,1e la cárnara cle cc,mbustión y d-e l-a ;u.r"bir:a" -

T'.rbina il gas a ciclo abierto d.e Ia primera gencraeidn. Cicio simple sin recupe¡.ación d.e calor; co¡lpresIcn y expar¿$t-cr.l er.i

una sol-a etapa.

-1

-

/L).1

|

-

-1 'r,'.+ .,r- ¡1 .:, L -" r¡,L,L.Lir. *r; rt;{trüIlÍento si],vü parü .,¡e]Ocj-cia;1. qr;e pürmita -l- .. -.¿; ;-..1 ilev¿r:' eri br,li*oc :j rjitü ::.1. C¡.:'ri-:-r..¡'¡^ .n'i^.rqt-.,"ñj:% , vu.r vLv;i I: ,:Lij u_Lui¡ ¿ uiü ,;1IC r-r.sJ§Slj.-,iu ui unCCnáiO"C A,t le 1-r:.i.r c¿rrlt;l::1 Ti !;

cu colüu.stión.

El- rendlaier:to cr.e urn ürupo per.ocido es necüs&iien.:n.tü br:¡o (IJ eL ).gtj;) a yalz cle i-:: gr'íir. cEnJr,iu?u calor qi}} pierd,e se en.ras d_cscargad.cs en r-a at_ üascs *. i,tó's-be:'.'a. i,I:r -rermómel:ro: corocri1c :r. r.; ,iaiirr.a a* re t.rrb:_nc, incl_ica::fii u.na ,r,cm l)Cr:t-t Lra ¿il-reC.edor Cc 330 oC. pu.cd-ea encc::1;ra:: ap].-icacionc.s t.an soi,: f.ilrll,.:.,i, -:::r^:rt'1-rr¿-:k'eza un púq,uü _ '-^) ''-'-'l'f ' ju. :on, pr-:-r.r5: y r-., ccr'[a *,;.vacián;a],; .r¿s =/'¿T',fj-"io".dc r:¡.,.:rgs cl lr,:rc'lo d'i ra cner;íl ;orod-i.:cid,l no rcrprescrr'i-,a Lrna cs::üEl ."i"¿ri", *:iei¡Eiva fac son el p:'ecio 'bejo rJ-r: instai;-id;""t-;f .r,:,rijob::r1trn-,;y ;?1;: ,ll; l_rs illquÍnas. En 8, Z IO minu:1-.crE: l-¡; ilr ;.r.: :id=.:.:.i._::r,aa'Lcrs r,río, sr: puüd-i: c:r _ ga! r:.L air:ern.aiLol e :'_nl;¡::"yenj-r c:: ii;r:j: c1e ltli:.:.::¿rnc.,:ncl*trrr ,_._l- .ri.r";;.";;;":

1e$ 1,c'iün:icr s reulizab-r

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cor,Loiirr)

iúr_rsicr.lclc ie:ti:11:i:,.ci.o i:n lücuper:ir:1cr- d,:: c:;_ áel colrpresor, es crrrpujedo haci:r ¡¿irl.rm de r-:o:rbus,¿ián. &: T;*,,,:,::;.s,11i3nc"o - '- oire _r1c5-a ya nluy Car-ier:te-. n re cúii:l,r.rl-,:: i.s c:o¡nbu.stié;-;;---;;;;# ,rililol"-]-¡l r:nt:tid.¿ld' d'e combus'cil:le nccesuz"ia paz.a l-l-eva:: l-u ¡rez:lu S.aseosa a .l-a tt-t'¡"* cl cicfo ¿e :-¿r tia. LiT*, conilt sü re.-,Lrirür",: r:r in lrtT+',-ffi",i]l"lr,.{¿J3l*,r.§¿ si: cr;npr:l-,,* *, aire qulc in3rc,sa i;,]a 'Lump*r'¿,r.,;Lri.: clc 20 oc., Lr lo de ]-a adia tcde 1::i cnoz'¿l- i"ir:áJ""iá"*,,,.,, cr- cicl-c, c?n r¿::rgo r:.'rcompreso¡ ::tl"::,.:;l:.,1"]--qu-c )u -'j""rr1rr"r-(-)i'rr;i cn ciilor ¿u:irentancl-o J-a 'i:,e::peru-i"ulr ir,:-ta Zj, oC ui,, ¿n..r,urrcambiar *'..i- rrrirl.o:: con c-''r. ;.rribicnte^(ó se_u sin r..a::.,j-;cidn cre I_r: cn.i;ropfa); sucesivamente s: crl-ii:n"tr i:l nirc cle 2)o .ac ¡: 600 0*?oo or: ,i---- a¿ r¡, i sÁ.:r,.,2 "- irr-i.,r.,.,

:o" l-

).

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r."- Cicto tl:-r-'bii:.1 a al:rs con r0cur rrg. -L)U.- C....c:.],r -i;1,.::bin;: r j srs -:.-l':... ti:: C-]. .;::].c:: clu L.os ¿l.isüs d-i: e-"ci cio con el j-c,}o c1e: [¡i.^^s,." r: pr" ^-

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-i 1 ;,\r\-É-rrr..- -L-¡: ,,, ¿rdirtr.:íbicil (,r!,rJ;iiucr en ,.,iÍ.I¡':^: ;"i' Jrscar.¡,,í,^_r..i",,; --r'J'J 'i. -J,-i l-I¡ pcníir: a c.rfriarlo nurvu:r.Lente rln la i-so-ba:::, .l *l

r§'-¡-'"r'rr 7*-3 Y st c1i: que corres r L:: c¿n,cic1¿:cL á_,," c:alo:: quü pue " 'ceóricarnente en *,.*rgí"-r.,r.j.i". -:std rcpr.rsr;r,i,acr.o pcr er rí:.u. ri:r::.:il=t"il-I:].1 L--r'|--¡ ' L'\,j pr-.rlii de r-as ¿ír'c,:s I*J-r*2 y ¿:r -r; 3-3r _ia fig" l-)B corri: a p"!:rclica c* r+nrr.lmicn-i;o der- cicrc id.eer re i¡.:c:ci (ver n,i_g. r-lr). 1l0nde lil

i,i-ri¡ij_i_;;;";";

"

--l-L

-'

n:;: -,"r-:-rbj"* ::ucho CLc y d*, ."i; rric':l",c tcnper:.turu -l-; }a 1:rcsión o-cl ¡ri::e d.c ln cr, -Lr'¿,r,la cl-e lir ti--rbina y un }a fi,g, L59 6rl rerpritsenta un üa

.iif rendiulien1;o

115

C+ ira cle g:ts depenclt:

L0 100

))

Araila con ]-a ril]aci-á:: rtcnCiZ "^.-¡.t1.iuJ .

an

Diferentes

ffiñ=1ffiJrados

c:J

90.ü n-

o)

d ,) -¡-: C)

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r;c:iilrrc-"

Pera aumentar e} ::end-irnientc

del ciclo se_puud.e mt¡jorar_ _ | -")r.ñ^r-.^ -,, ..,ñD-lJffilT-

Bo

,...

t)

ñ-E

cornprüs Íón ari.ii-rbá-cica, d.e esc¿aso :enrLiui,:nro (Ilnea t-2 cle r¿ fici " Li7 ), una ccn pres].on casr ].sot,errnlcn quc permite Lr.n rürrd,imien'üo nur,chc rre;or. Esto ss: c1:l-,icnc su-l¡

70 60 6o 55

-i;cri'l¡,:¡¡¡-¡-¡'itt

2.A

oC

25 30 35 l-O l+¡ 5O 5O

:n f',-':rCióir cLu i..r,- j. J-.: .1-i:,',:r:r sr-¡brü cI niv¿l ar'; 1... ¡'ct,ct:eil..

lii-r'iclicnao l-il cct.-l;.r:siir:'f o tre s et,epils eon :'efrÍ¡'eracion':s j-ntsrned-i¡-rs "

cl-os

se sabü, eI l;rabajc para Ia conor-esión i.* un fl-ill-i:en:pcrr','bt-'.:ru inicial; :ri:ot-;. hi,.rr, d"o cs n:-lch* r.-r,j:; ¿-'l-,:.¡u;l-o cur,n''uc .riiis nl-1,: cs l-,: nc s:Len"i.o posii-rJ-e l:;l'i;l,ii'.--,liit.:il'r,e i'¡,r-i¿r'eI v¡¡lor d-e l,¡:, -i;cnpcrat,u.ra il-=l-:ír"-* ir 'i'r clt';ri:,il-t ci: l'l íl(-)ri,ll':s*.¡r¡ s,-r l:: r:,::nsa.,J.o cle mocl-iÍ'ic::rlri eiiired"n d.c oC) es srmlner:te coru¡sivo y üracü aI ne-[,a1 d-estruyánc]c]o::ipid.all*nte" 5OO Turbines ii*

giL

s i cie.l-: crrrredc"*

EI inconveniente

d.e ]-¡s turbinas d.e gas a cicio abierto es aque] de provocilred ensuciarriientc nds o menos rdpid.o d-e las pale-tas d.tl compr€scr y,Le J-a'r,l,rbinr que vienen en con-iacto d.irecto con el aire a-Lmosf'drico y con los procluctos de l-a cotrbustión. EI rend.iniento del grupo por consecuencia d.isminuye eonel-trarrs currir dc1 tiempo y exisic ad.enás i-11 peligro d-e co::rosiones peiigros*s cie ls,T piilcb::s d-ebid-o e sdcs'L¿ncies ccntenicl-as en el co¡rbus'r:ib1e. EI ciclo eerrad.o en eI cual ei aire no es'cií cal.entr.d-o clirectnliente por eI coinbustible, mis bien por u:r intercambiad"or d.e calor que hlce J.as funciones cle una verclaclera eeld.era d-t Lr ire, Puvd.': obt'iar eI inconreni.:ntc inclicaclo. La ventaje cle este sistema esti en le posibil-iclad" de crnpiesr cual-quier eeliclad. d..: comoustible, 'rarnbién si es d"e ci-'.1id-i:d. inferior. El cielo ceryad-o p1^{rc1e a.l-cunzar ::end.Írnienics el-el.;td-os (h:s,cl supuliores e)- lolo) especiallente si es co¡rbi-nod"o con ins"Lelaciones ilard h prod.ucciór¡ de c¡lor"

l.leger, por ejernplo a -bransfo¡'¡¿ar en Ia turbina d.e 6as el 307á c1e f¿; ener¿la térmic¡r eonterrich *:n eJ. conrbus-i:-""cle y *clern¡ís utilizar d-irec.biiuente ba* ¡c h for:l:;L iLe calor o'uro l+O-l)r$ A* 1,-r encrgla cle eo¡nbustible -i;al couio hemos Se pueclc

visi;,.i

e.n

e}

cr.-,pf-buto

de ]-ils tl-.rbinas

d"e

v;lpor it con-Jl:aprcsidn.

En ul ciclo cerra