Motor de vapor de triple expansión

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eljoines
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Desde: 25 Ene 2015

Hola:

Dejo un enlace a un video, sobre los motores de vapor de triple expansión, más grandes que se conservan y que funcionan. Curioso de ver, y permite visualizar cómo funcionaban estos mastodontes, equipaban buques como el Titanic.

Saludos.

 

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=FuHJBIMj_rs#!

55.999_6
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Decurión
Desde: 30 Ago 2009

Hola! Lo que no se ve son las calderas de carbón, hace falta quemar mucho para producir el gas que hace que todo ese asamblaje se mueva. 

Saludos

 


Como dice Stephen Hawking: los extaterrestres no existe por lo que se recomienda no acercarse a ellos porque es como cuando Colón descubrió América, llevó la muerte a muchos indios.

minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

55.999_6 ha escrito

Hola! Lo que no se ve son las calderas de carbón, hace falta quemar mucho para producir el gas que hace que todo ese asamblaje se mueva. 

Saludos

Las calderas de vapor son elementos diferenciados y autónomos respecto a las máquinas, de hecho van en grandes salas de calderas separadas de las máquinas y generalmente dispuestas a proa de las salas de máquinas. El número de calderas de un buque viene determinado por la demanda de vapor que a su vez depende de la potencia y energía requeridas

Las calderas son generadores de vapor que se utiliza para diversos servicios que alimentan, además de a las máquinas principales (propulsoras), las máquinas generadoras de electricidad, máquinas de bombas,etc.. Las bombas se utilizan para diferentes cometidos como trasiego y alimetación de combustible, achique y circulación de agua dulce y de mar, aceite, achique de sentinas, alimentación de las mismas calderas ..., etc. 

Las calderas no solo queman carbón también pueden quemar fuel, gas oil o cualquier otro combustible,

El fuel sustituyó con el paso del tiempo al carbón.

Como el fuel es, a bajas temperaturas muy espeso, lo que provoca que su circulación por las tuberías sea en ocasiones imposible (el fuel puede llegar a la casi soidificación), se intalan líneas de calefacción en tanques de fuel y lineas de vapor paralelas a las tuberías de fuel para hacer la circulación más fluída.

En fin que hablar de calderas daría por si solas para un artículo muy extenso

Stephen-Maturin
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Prefecto de Caballeria
Desde: 24 Mayo 2010

-  Una curiosidad  ¿ sabeis como se calculaba la potencia de estas máquinas?

-  Como es natural no había bancos de potencia para ellas, no era factible por su tamaño y la nulas posiblidades de desplazamiento. Todo eran cálculos teóricos, los pondre de una manera sencilla y espero que se pueda entender.

-  Lo primero era determinar la llamada "presión indicada",  que era la presión de vapor que teníamos,  la llamaremos  la presión "P" que es  F/S o sea fuerza dividida por superficie. SI al entrar en el cilindro el vapor se expande por el mismo y aplica la presión sobre la cabeza del pistón, como conocemos el diámetro del pistón podemos calcular su superficie y como sabemos la presión al multiplicarlas tendremos la fuerza en la cabeza del pistón. ya que P (F/S) * S = F.

-  Una vez sabemos la fuerza aplicada en la cabeza del pistón y conocemos la longitud de su carrera, las multiplicamos y una fuerza por un espacio nos da un trabajo F*S = T.

-   Conociendo el trabajo aplicado y las revoluciones por minuto obtenemos un  trabajo por una unidad de tiempo. Por tanto, multiplicando el trabajo por las revolciones sabremos la potencia en un cilindro (T*R=W),  si todos los cilindros son iguales lo multiplicamos por el número de cilindros y tendremos la potencia total del motor.

-  En cualquier momento el ingeniero de máquinas que tiene una fórmula que comprende todos los pasos descritos,  sabiendo la presión de vapor y el numero de revoluciones sabe la potencia que dá la máquina,  cuando el capitán pide mas potencia se procura trabajar a mayor presión de vapor dando mas presión a las válvulas de seguridad y aumentar las revoluciones, pero estamos saliendo de la zona de seguridad y siempre hay peligro de dañar la máquina.

-  Ha querido ser una manera sencilla y didáctica de explicarlo, no se si lo habré logrado.

-  

   

   

 


                                                                                                                   

                                  

minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

Manel tu explicación es correcta y para mi caso se entiende bien perooo..... esos cálculos, aunque como dices con acierto son válidos para el caso de ilindros iguales .... para una máquina de vapor de triple expansión y por extensión a todas las máquinas de vapor usadas para propulsión que tengan más de un cilindro no son válidos para el cálculo final como ya dejas entrever en tu explicación. La explicación concreta es simple, todos los cilindros de propulsores de vapor tienen un diámetro diferente hay una excepción para casos de máquinas de un cilindro más, por ejemplo una máquina de triple expansión que tiene cuatro cilindros dos de ellos son de baja presión y del mismo diámetro.

Las máquinas de vapor, de más de dos cilindros dedicadas a la propulsión  tienen dichos cilindros de diferente diámetros, el más pequeño es de alta presión, a él llega el vapor directamente que, tras expandirse y realizar el trabajo mecánico en ese cilindro, pasa al segundo cilindro de media presión donde pasa lo mismo que en el de alta, de ese segundo cilindro pasa a su vez al tercero, el de baja presión donde de nuevo se expande y realiza el trabajo correspondiente, de ahí sale, y si lo tiene, al cuarto cilindro también de baja para salir en dirección al condensador donde el vapor se condensa y se usa de nuevo. Esta es una fase que requiere saber que es el condensador, del que no hablaré ahora para no liar un batiburrillo que lleve a alguna confusión, y cual es su trabajo.

Como curiosidad decir que en un cilindro de baja presión de una máquina grande (buque de unas 5000 TRB o más) se puede montar una timba o poner una mesa para cuatro personas :) justitos pero caben XD

Para acabar puedo decir que tuve la inmensa suerte de vivir aquellos tiempos del vapor y el remache en primera persona

Stephen-Maturin
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Prefecto de Caballeria
Desde: 24 Mayo 2010

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-  Es como dices,  lo he querido simplificar y quizas no lo hubiera tenido que hacer,  para las máquinas de triple expansión se debe calcular la potencia unitaria de cada cilindro que es diferente.

-  En si cuando hablamos de cilindros iguales nos referimos mas a grandes motores diesel cuyo cálculo de potencia es el mismo,  aunque la presión indicada en lugar de ser la presion de vapor es la de compresión en los cilindros.  Lo recuerdo mucho pues fue una pregunta que me cayó en el examen de patrón,  el calculo de potencia de un motor diesel.

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minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

Todo esto de los cálculos suele ser bastante engorroso y cansino. Recuerdo cuando me enseñaron a hacer transformadores la cantidad de cálculos que se debían de hacer para construir un "trafo" con determinadas características. "Trafo" > Transformador :)

Por cierto y ya puestos;). Me he dado cuenta de que el título de este apartado es erróneo .... No hay motores de vapor, para cualquier mecánico un motor es referencia a cualquier motor que no sea de vapor para el vapor se habla de máquinas de Vapor sean turbinas o máquinas cualesquiera movidas por vapor

minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

 

minoru genda
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Desde: 13 Feb 2018

Un esquema simplificado de una máquina de triple expansión y tres cilindros. Las líneas rojas indican como circula el vapor.

 

 

Stephen-Maturin
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Prefecto de Caballeria
Desde: 24 Mayo 2010

minoru genda ha escrito

Un esquema simplificado de una máquina de triple expansión y tres cilindros. Las líneas rojas indican como circula el vapor.

 

 

 

-  Esquema sencillo pero muy claro desde mi punto de vista.

-  El motivo por el que los cilindros de baja presión tenían mayor diámetro era para igualar la potencia entre ellos y que el giro fuera mas equilibrado.  A menor presión de vapor se necesita una mayor superficie de la cabeza del pistón para obtener la misma potencia.

 

-

 


                                                                                                                   

                                  

minoru genda
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Legionario Inmunis
Desde: 13 Feb 2018

Cierto Manel pero se debe tener en cuenta que en el cálculo del diámetro se debe incluir la pérdida por la transferencia de energía entre cilindros, que es acumulativa.

El paso de un cilindro a otro supone una pérdida de energía por disipación del calor, muy a pesar del forro térmico de los tubos (cuando yo empecé a trabajar aún se forraban con amianto en polvo o en estopa tambien conocida como empaquetadura, recubierto de una tela del mismo material pintada) incluso alguna pérdida de presión por pequeñas fugas ocasionales en los empalmes y prensaestopas que con el tiempo de uso de las máquinas se daban. se solían solucionar casi de inmediato cuando había ocasión pero a veces se mantenía esa fuga por razones operativas (necesitar que una máquina correspondiente funcionase en momentos críticos).

Recuerdo que cuando iba al puerto a hacer alguna reparación con el barco atracado al muelle y descargando con las maquinillas veía fugas de vapor en los prensaestopas sobre todo.

La solución inmediata era apretar los prensaestopas para una vez acabado el trabajo se procediera al cambio de la empaquetadura si el problema persistía, las pérdidas por los prensaestopas era algo bastante normal y en algunos casos incluso habitual, por lo que la pérdida de vapor era "endémica" :) en la mayoría de los casos.

De aquellos tiempos, ¿quien no recuerda a las locomotoras de vapor echando vapor por los cilindros y cajas de distribución?, pues eso