Turbina de engranajes
Las turbinas con engranajes son turbinas que no son fijas, pero un engranaje con la máquina está conectado. La razón de esto suele ser las diferentes velocidades de funcionamiento de la turbina y la máquina accionada.
Las desventajas de la transmisión incluyen costos, pérdida de energía, desgaste, requisitos de espacio, peso y emisiones de ruido.
Aplicaciones
Propulsión marina
Las turbinas con engranajes se utilizan a menudo en los barcos de vapor porque las hélices de los grandes barcos funcionan a una velocidad considerablemente más baja (como máximo unos pocos cientos de revoluciones por minuto) que las turbinas de vapor impulsoras (con unos pocos miles de revoluciones por minuto). Aquí actúan a través de un engranaje reductor en los ejes de la hélice y no directamente. Esto significa que las turbinas de alta velocidad con buena eficiencia se pueden combinar con hélices de funcionamiento lento con un bajo riesgo de cavitación .
Generación de energía
Sobre todo, las turbinas de gas derivadas de turbinas de aviones para generar electricidad a menudo se diseñan como turbinas de engranajes reductores, ya que los motores a reacción funcionan a velocidades mucho más altas que 3000 o 3600 / min, que es habitual para generar la frecuencia de corriente alterna de 50 o 60 Hz. El ventilador del motor Pratt & Whitney PW6000 con 100 kN de empuje gira a 6350 revoluciones por minuto.
En el caso de turbinas de vapor de carcasa múltiple más pequeñas, al menos la parte de alta presión a menudo se diseña como una turbina con engranajes, ya que la forma compacta de la turbina diseñada para altas velocidades permite una guía de flujo más efectiva. En este caso, la transmisión está dispuesta entre las partes de alta presión y media / baja presión del turbo set.
En el caso de las turbinas de agua que funcionan a una velocidad muy por debajo de 3000 / min (para 50 Hz) o 3600 / min (para 60 Hz), la relación de transmisión en sistemas más pequeños a veces se logra mediante una caja de cambios, pero más a menudo adaptando el número de pares de polos en el generador. En el caso de los aerogeneradores que giran aún más lentamente, sin embargo, la versión con caja de cambios es más común.
Una ventaja de las turbinas con engranajes para generar electricidad es que la turbina funciona a una velocidad sin cambios, es decir, H. puede adaptarse a generadores para una frecuencia de red de 50 o 60 Hz sin cambiar las condiciones de flujo en la máquina . Esto hace innecesaria la adaptación compleja de las palas.
Cuando se trata de generación de energía, las turbinas con engranajes alcanzan sus límites con una potencia de alrededor de 200 MW. Por lo tanto, los grupos turbo grandes con mayores potencias están diseñados sin caja de cambios.