Turbinas Cross-Flow JLA

  1. El principio de la Cross-Flow
  2. La gama Cross-Flow
  3. Ámbito de utilización
  4. Aplicaciones

El principio de la Cross-Flow

1903 :
El ingeniero australiano A.G.M. Mitchell inventa el principio de la turbina Cross-Flow.
1917 :
El profesor Donat Banki, de origen húngaro, publica distintos estudios sobre el tema.
1920 :
La sociedad alemana Ossberger obtiene patentes para sendas mejoras técnicas y comercializa las turbinas de forma masiva.
1949 :
Mockmore y Merryfield, de la Universidad del estado de Oregón, EE.UU., publican una obra completa sobre la teoría de la turbina Cross-Flow y los resultados obtenidos con su prototipo.
1982 :
U. Meier comienza la elaboración de planes de construcción de una turbina Cross-Flow para garantizar una transferencia de la tecnología hacia los países del Sur (series T1 a T12) para el SKAT.

Además de su baja velocidad de aceleración, una de las grandes ventajas de dicha turbina es que su construcción es relativamente sencilla, puesto que sólo consta de dos a tres piezas en movimiento:

  • el rotor (sin empuje axial) ;
  • los elementos de regulación del caudal (1 ó 2). 

Su particularidad reside en el hecho de que el agua atraviesa el rotor en dos etapas: los álabes periféricos giran de forma sucesiva por un flujo radial centrípeto y radial centrífugo.

El rotor está totalmente protegido del impacto de hojas, ramas, algas, embalajes plásticos, etc., que son expulsados tras una media vuelta gracias al efecto combinado del flujo del agua y la fuerza centrífuga.

Desde el punto de vista del rendimiento máximo, la turbina Francis es superior a la Cross-Flow para un caudal equivalente al 80% del caudal nominal. Sin embargo, el modelo Cross-Flow ofrece un mayor rendimiento en su uso para porcentajes bajos del caudal nominal (hasta +/- 1/6 del caudal nominal para una compartimentalización de 1/3 - 2/3). El rendimiento máximo no es siempre el mejor parámetro a considerar al elegir una turbina, pues todo dependerá de la frecuencia de los caudales turbinados.
 

La gama Cross-Flow

Para las instalaciones hidroeléctricas de pequeñas dimensiones, el material convencional resulta bastante costoso. Para resolver este problema, hemos desarrollado modelos de turbinas hidráulicas Cross-Flow estandarizados y altamente robustos. A partir de tres metros de altura útil, dichas turbinas remplazan de forma muy ventajosa las ruedas de nuestros antepasados.

Diseño

No jugamos con la calidad de nuestros equipos. Nuestras turbinas JLA son concebidas para soportar el paso del tiempo y para su explotación continuada durante décadas con un mantenimiento mínimo.

Los objetivos contemplados durante la fase de diseño de nuestras máquinas pueden resumirse de la siguiente manera:

  • Máquinas compactas;
  • Alta fiabilidad mecánica;
  • Buen rendimiento con caudales variables;
  • Servicio garantizado para todo el espectro de caudales turbinables.

Cuerpo de turbina y palieres

El cuerpo de la turbina es de fundición, lo cual presenta las siguientes ventajas:

  • Excelente colabilidad y facilidad de uso y, por ende, costes reducidos;
  • Excelente resistencia a la corrosión;
  • Estabilidad dimensional.

Los palieres, también construidos en fundición, reúnen las siguientes características:

  • Son específicos a nuestros turbinas;
  • Constan de un sistema con dos anillos de estanqueidad al engrasado central, garantizando la estanqueidad del cuerpo de la turbina;
  • Están protegidos por completo de la entrada de agua;
  • Están equipados de rodamientos a rótula de calidad.

Todos los componentes de la turbina son fácilmente accesibles, de manera que el desmontaje eventual de cada parte (rotor, rodamientos, etc.) resulta cómodo y sencillo. El mantenimiento se limita al engrasado periódico de los palieres y los anillos de estanqueidad. La verificación del estado del rotor puede hacerse fácilmente al desmontar la tapa.

Al ser estanco el cuerpo de la turbina, puede explotarse la totalidad del desnivel mediante la regulación de la depresión presente en la salida del rotor de la turbina.

Admisión de agua

En función de la disposición del emplazamiento, la admisión de agua será vertical u horizontal.

El control del caudal se efectúa mediante la aplicación de un par de maniobra bajo en una o dos compuertas especialmente diseñadas, equipadas de un eje en acero inoxidable y cerradas herméticamente. Dichas compuertas dividen el flujo de agua en dos para que pueda penetrar sin producir un choque en la entrada al rotor.

El control de los reguladores de caudal puede efectuarse de forma sencilla ya sea manualmente o a través de gatos eléctricos o hidráulicos.

Rotor

El rotor está compuesto de álabes en acero laminado especialmente diseñados para optimizar el rendimiento de la turbina. Son empotrados entre dos discos y soldados minuciosamente, siguiendo un procedimiento interno de los talleres de JLA & Co. Si el desnivel aumenta, se añaden discos de refuerzo intermedios para aportar robustez al conjunto. El rotor se galvaniza después en caliente y recubre de una pintura epoxi, lo cual le dota de gran resistencia a la corrosión así como a la abrasión.

Todos nuestros rotores tienen equilibrio dinámico. Son simétricos, de manera que la toma de fuerza puede hacerse a la izquierda, derecha o hacia ambos lados, según la disposición.

Rendimiento

Nuestras turbinas JLA han sido exhaustivamente evaluadas para responder a las exigencias de las instalaciones con caudal variable. Nuestra turbinas con doble compuerta permiten trabajar con una gama de caudales muy amplia (desde el caudal nominal hasta una sexta parte del mismo) con un rendimiento del 75 (mínimo garantizado) al 80 % (rendimiento máximo medio).

Instalación

La instalación de una turbina Cross-Flow JLA es sencilla, poco costosa y respetuosa con el medio ambiente. Fácil de controlar y mantener, se caracteriza por ser extremadamente longeva.

Los turbinas Cross-Flow JLA están diseñadas para ser montadas en un chasis metálico por encima del canal de descarga, debiendo este último estar al nivel más bajo pero siempre fuera del alcance de las crecidas.

En caso de desnivel débil con un nivel de caudal variable aguas abajo, se instalará la turbina con un tubo de succión para que, independientemente del nivel existente aguas abajo, pueda utilizarse de forma eficaz la totalidad del desnivel disponible.
 

Ámbito de utilización

JLA29

Hauteur de chute : de 2,5 à 80 m

Débit d’équipement : de 30 à 600 l/s

Puissance mécanique : de 2 à 120 kW

Vitesse : de 200 à 1.100 tr/min

JLA52

Hauteur de chute : de 2,5 à 12 m

Débit d’équipement : de 500 à 1200 l/s

Puissance mécanique : de 10 à 100 kW

Vitesse : de 110 à 250 tr/min

Si las características de su emplazamiento se encuentran en los ámbitos de utilización descritos a continuación, puede estar seguro de que le suministraremos un equipo perfectamente adaptado. Y, si no es el caso, ponemos a su disposición nuestra experiencia en el desarrollo de soluciones a medida. No dude en contactarnos para que le ayudemos a valorar la mejor solución posible.
 

Aplicaciones

Las aplicaciones de una turbina Cross-Flow JLA son numerosas:  

  • Generación de electricidad, por acoplamiento a la red nacional o producción autónoma en emplazamiento aislado
  • Aplicación hidromecánica, por acoplamiento a un receptor mecánico : bomba, molino, bomba de calor, aserradero, multiplicadores de potencia, etc.