Como funciona una turbina de vapor
Publicado el 23 de abril de 2025
¿Cómo funciona una turbina de vapor?
Si quieres saber cómo funciona una turbina de vapor debes tener en cuenta que es una turbomáquina motora que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica. Este tipo de máquina es ampliamente utilizado para producir electricidad en centrales termoeléctricas.
Su principio básico radica en aprovechar el vapor generado en una caldera, el cual, al ser liberado a alta temperatura y presión, acciona una serie de componentes mecánicos para obtener energía útil.
Generación del vapor y su uso en la turbina
El proceso comienza cuando se genera el vapor en una caldera mediante la combustión de algún tipo de combustible, como gas natural, carbón o biomasa.
En este punto, el agua experimenta un proceso para cambiar de fase, es decir, pasa de líquido a vapor. Este vapor, con alta presión, se introduce en la turbina a través de una tobera, la cual acelera su flujo.
Al llegar al rodete, el vapor impacta en las palas o álabes, generando un intercambio de cantidad de movimiento que hace girar el eje de la turbina. Este giro se puede conectar a un generador para producir electricidad. De esta manera, la turbina transforma la energía de un flujo térmico en energía mecánica rotativa, y de allí a energía eléctrica.
Tipos de turbinas de vapor
Existen diferentes diseños de turbinas, y cada uno cumple una forma particular de operación, dependiendo de la aplicación y del tipo de energía requerida. Los dos principales tipos son:
Turbinas de acción
En estas turbinas, el vapor y el rodete interactúan de forma que el vapor expande únicamente en las toberas antes de llegar a las palas. La energía del vapor se convierte completamente en velocidad antes de impactar en las palas o álabes, que cambian su dirección y causan el giro del eje.
Un ejemplo de este tipo son algunas turbinas Baker Hughes, conocidas por su eficiencia y confiabilidad.
Turbinas de reacción
A diferencia del tipo anterior, en las turbinas de reacción el vapor sigue expandiéndose mientras atraviesa las palas móviles. Aquí, tanto las toberas como las palas participan en la conversión de energía, lo que permite un intercambio de cantidad de movimiento más progresivo y eficiente.
Ciclos de potencia y sistemas de turbinas
Las turbinas de vapor funcionan dentro de ciclos de potencia, siendo el más común el ciclo Rankine. En este ciclo, un conjunto de turbinas puede incluir múltiples etapas que permiten aprovechar al máximo la energía del vapor en diferentes niveles de presión. Así, el vapor pasa por varias turbinas conectadas en serie, optimizando el rendimiento global del sistema.
Aplicaciones y futuro de las turbinas de vapor
Además de su uso en grandes plantas eléctricas, hoy en día se está apostando por soluciones más compactas y eficientes como las microturbinas, ideales para aplicaciones industriales de menor escala que requieren un alto grado de eficiencia energética.
Estas turbinas ofrecen una solución flexible para generar electricidad localmente, utilizando vapor o gases calientes disponibles en el proceso industrial.
El poder del vapor, ahora más eficiente
La turbina de vapor ha sido, y sigue siendo, una pieza clave en la generación de energía. Gracias a su capacidad para convertir el vapor en energía mecánica y luego en energía eléctrica, este sistema continúa evolucionando para adaptarse a nuevas necesidades energéticas.
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