maquinas

1. Introducción
Algunas de las máquinas térmicas que se construyeron en la antigüedad
fueron tomadas como mera curiosidad de laboratorio, otros se diseñaron
con el fin de trabajar en propósitos eminentemente prácticos. En tiempos
del del nacimiento de Cristo existían algunos modelos de máquinas
térmicas, entendidas en esa época como instrumentos para la creación de
movimientos autónomos, sin la participación de la tracción a sangre.
La mayor aplicación de las posibilidades de la máquina como
reemplazante de la tracción a sangre consistía en la elevación de agua
desde el fondo de las minas. Por ello la primera aplicación del trabajo
mediante la fuerza del vapor cristaliza en la llamada máquina de fuego de
Savery.
La máquina de Savery consistía en un cilindro conectado mediante una
cañería a la fuente de agua que se deseaba bombear, el cilindro se
llenaba de vapor de agua, se cerraba la llave de ingreso y luego se
enfriaba, cuando el vapor se condensaba se producía un vacío que
permitía el ascenso del agua.
Los procesos termodinámicos que comenzó con la ley cero y la primera
ley las cales solo hacen el estudio solo a procesos reversible que no
toman en cuenta factores como la fricción, expansión irrestricta, la
transferencia de calor y la mezcla de dos sustancias diferentes, y que al
tratar de invertir el proceso no hay cambios ni en el sistema ni el entorno
cosa que no sucede en la vida real en donde la mayoría de los procesos
son irreversibles. La particularidad de esta segunda ley son sus dos
postulados principales que hacen referencia directamente al
funcionamiento de maquinas térmicas, asi como el enunciado de Carnot
que plantea una Maquina térmica reversible con una eficiencia muy alta.

2. MÁQUINAS TÉRMICAS
Las máquinas térmicas pertenecen al grupo de las de fluido compresible.
Es decir, a aquellas que tienen la capacidad de realizar un intercambio de
la energía mecánica mediante un fluido que logra atravesarlas. Por otra
parte, el proceso mismo puede presentar diversas variantes. Es decir, si el
procedimiento consigue que el fluido incremente su propia energía,
entonces la maquinaria va a recibir el nombre de generadora, cuyos
ejemplos más relevantes son los compresores y las bombas. En cambio,
si el fluido disminuye notablemente su energía, entonces se la denomina
como motora, donde se ubican las turbinas y los motores de explosión.
Debido a estas variantes en el proceso, también se las puede clasificar en
relación a la forma de compresibilidad del fluido en cuestión. Entonces
nos podemos encontrar con varios tipos de máquinas térmicas. Uno de
estos tipos es el hidráulico, que opera solamente con fluidos considerados
como incomprensibles. Dentro de este grupo es posible destacar a las
máquinas que operan con líquidos como el agua, al tiempo que algunos
modelos también trabajan con gases, justamente cuando los mismos se
comportan con ese grado extra de incomprensibilidad, siendo un ejemplo
importante el ventilador. Asimismo, la energía que aprovechan es solo la
mecánica, que se encuentra disponible en el mismo fluido, como el caso
de la cinética y la potencial.
Es por eso que si en algún determinado momento se aumenta el nivel de
temperatura del fluido en la entrada de la maquinaria misma, entonces a
la salida de ésta se podrá obtener un fluido mucho más caliente, sin que
ese cambio de temperatura signifique necesariamente un provecho mayor
de la energía. De esta forma es como los molinos, por ejemplo, hacen uso
de la energía de las corrientes de agua, mientras que las centrales
hidroeléctricas aprovechan aquel potencial que se encuentra en el agua,
cuando la misma está embalsamada

3. Otro ejemplo que podemos mencionar dentro del grupo de máquinas de
fluido comprensible son aquellas máquinas calificadas como volumétricas
o bien como de desplazamiento positivo. Se trata de una clase que puede
ser atravesada por un fluido conocido. Las mismas, a su vez, pueden
subdividirse en dos grupos: las rotativas o las alternativas, siempre va a
depender esto de la función del movimiento que puede llegar a obtenerse.
Por otra parte, aquellas que son atravesadas por un fluido continuo
reciben otro nombre, se trata de turbomáquinas, que además no pueden
subclasificarse ya que son siempre rotativas.
Modelos de máquinas térmicas
Ahora bien, una vez determinados los modelos propios de las
maquinarias de fluido comprensible, pasemos a definir las características
propias de uno de los exponentes de este grupo: las máquinas térmicas.
Esta clase opera con dichos fluidos, independientemente de si éstos son
condensables como las máquinas térmicas de vapor o no condensables,
como las turbinas de gas. Aquí lo que sucede es que hay un
aprovechamiento de la energía térmica del fluido, fundamentalmente
porque la energía mecánica se obtiene gracias a la expansión del fluido,
es decir, gracias a que éste logra incrementar su volumen específico.
Lo que ocurre es que cuando se incrementa el nivel de temperatura del
fluido al momento de entrar a la máquina, entonces posteriormente se va
a poder obtener una mayor cantidad de energía mecánica en el eje mismo
de ésta. Cabe decirse que la termodinámica se ha ocupado del estudio de
los intercambios de energía que se producen en los máquinas térmicas.
Así como muchos grupos tienen distintos modelos, este caso no es la
excepción.

4. A las máquinas térmicas las podemos clasificar teniendo presente dos
criterios fundamentales: la cantidad de fluido que se maneja y el
movimiento que la máquina va a llevar a cabo.
En el caso de los motores térmicos, por ejemplo, la energía del fluido que
va a atravesar la maquinaria va a disminuir de manera considerable,
razón por la cual se obtiene energía mecánica. Sin embargo, no ocurre lo
mismo con los generadores térmicos, los cuales presentan un proceso
inverso. De esta forma, el fluido va a incrementar la energía en el
momento en el que atraviesa la máquina.
Los motores térmicos, además, son en sí maquinarias, puesto que
emplean la energía que ha sido resultado de un procedimiento de
combustión, siempre con el objetivo de que se genera energía del fluido
que va a ser aprovechado en instancias posteriores para obtener,
justamente, energía mecánica. Para todo esto, deben realizarse ciertos
ciclos denominados termodinámicos, los cuales necesitan de la utilización
de un grupo generador que puede ser hidráulico o térmico.
En el primer caso, se relaciona con los ciclos de las turbinas de vapor. En
el segundo caso, se vincula con los ciclos de turbina de gas. Debido a
esto, si el generador está ausente, entonces el grupo motor no va a poder
funcionar correctamente.

5. Componentes
Los elementos que componen una máquina son:
 Motor: es el mecanismo que transforma la energía para la
realización del trabajo requerido.
Conviene señalar que los motores también son máquinas, en este
caso destinadas a transformar la energía original (eléctrica,
química, potencial, cinética) en energía mecánica en forma de
rotación de un eje o movimiento alternativo de un pistón. Aquellas
máquinas que realizan la transformación inversa, cuando es
posible, se denominan máquinas generadoras o generadores y
aunque pueda pensarse que se circunscriben a los generadores de
energía eléctrica, también deben incluirse en esta categoría otro
tipos de máquinas como, por ejemplo, las bombas o compresores.
Evidentemente, en ambos casos hablaremos de máquina cuando
tenga elementos móviles, de modo que quedarían excluidas, por
ejemplo, pilas y baterías.
 Mecanismo: es el conjunto de elementos mecánicos, de los que
alguno será móvil, destinado a transformar la energía
proporcionada por el motor en el efecto útil buscado.
 Bastidor: es la estructura rígida que soporta el motor y el
mecanismo, garantizando el enlace entre todos los elementos.
 Componentes de seguridad: son aquellos que, sin contribuir al
trabajo de la máquina, están destinados a proteger a las personas
que trabajan con ella. Actualmente, en el ámbito industrial es de
suma importancia la protección de los trabajadores, atendiendo al
imperativo legal y económico y a la condición social de una
empresa que constituye el campo de la seguridad laboral, que está

6. comprendida dentro del concepto más amplio de prevención de
riesgos laborales.
También es importante darles mantenimiento periódicamente para su
buen funcionamiento no eso no es todo la polea puede llevar todo lo que
sea fuerte
Clasificaciones
Pueden realizarse diferentes clasificaciones de los tipos de máquinas
dependiendo del aspecto bajo el cual se las considere. Atendiendo a los
componentes anteriormente descritos, se suelen realizar las siguientes
clasificaciones:
Motor o
fuente de energía
Mecanismo o
movimiento principal
Tipo de bastidor
 Máquinas manuales
o de sangre.
 Máquinas
eléctricas.
 Máquinas
hidráulicas.
 Máquinas térmicas.
 Máquinas rotativas.
 Máquinas
alternativas.
 Máquinas de
reacción.
 Bastidor fijo.
 Bastidor móvil.
Dichas clasificaciones no son excluyentes, sino complementarias, de
modo que para definir un cierto tipo de máquina será necesario hacer
referencia a los tres aspectos.
Otra posible clasificación de las máquinas es su utilidad o empleo, así
pueden considerarse las taladradoras, elevadores, compresores,
embaladoras, exprimidores, etc. La lista es interminable, pues el ser
humano siempre ha perseguido el diseño y la construcción de ingenios

7. para conseguir con ellos trabajos que no puede realizar empleando su
propia fuerza y habilidad o para realizar esos trabajos con mayor
comodidad.
Estas no son todas las clasificaciones, sino que hay otras, que pueden
ser: máquina, máquina simple y máquina como herramienta.
Máquina simple
Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma una
fuerza aplicada en otro resultante, modificando la magnitud de la fuerza,
su dirección, la longitud de desplazamiento o una combinación de ellas.
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía:
«la energía ni se crea ni se destruye; solamente se transforma». La fuerza
aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado), será
igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo
resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajo mecánico,
sólo transforma algunas de sus características.
Máquinas simples son la palanca, las poleas, el plano inclinado, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinas,
mecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.
Enumeración de máquinas simples
 Rueda
 Mecanismo de biela - manivela
 Cuña
 Palanca
 Plano inclinado
 Polea
 Tuerca husillo

8. Esta lista, sin embargo, no debe considerarse definitiva e inamovible.
Algunos autores consideran a la cuña y al tornillo como aplicaciones del
plano inclinado; otros incluyen a la rueda como una máquina simple;
también se considera el eje con ruedas una máquina simple, aunque sean
dos de estas juntas por ser el resultado.
 La cuña transforma una fuerza vertical en dos horizontales
antagonistas. El ángulo de la cuña determina la proporción entre
las fuerzas aplicada y resultante, de un modo parecido al plano
inclinado.
 La palanca es una barra rígida con un punto de apoyo, a la que se
aplica una fuerza y que, girando sobre el punto de apoyo, vence
una resistencia. Se cumple la conservación de la energía y, por
tanto, la fuerza aplicada por su espacio recorrido ha de ser igual a
la fuerza de resistencia por su espacio recorrido.
 En el plano inclinado se aplica una fuerza para vencer la
resistencia vertical del peso del objeto a levantar. Dada la
conservación de la energía, cuando el ángulo del plano inclinado
es más pequeño se puede levantar más peso con una misma
fuerza aplicada pero, a cambio, la distancia a recorrer será mayor.
 La polea simple transforma el sentido de la fuerza; aplicando una
fuerza descendente se consigue una fuerza ascendente. El valor
de la fuerza aplicada y la resultante son iguales, pero de sentido
opuesto. En un polipasto la proporción es distinta, pero se
conserva igualmente la energía.

9. Tuerca husillo
El mecanismo tuerca husillo trasforma un movimiento giratorio aplicado a
un volante o manilla, en otro rectilíneo en el husillo, mediante un
mecanismo de tornillo y tuerca. La fuerza aplicada por la longitud de la
circunferencia del volante ha de ser igual a la fuerza resultante por el
avance del husillo. Dado el gran desarrollo de la circunferencia y el
normalmente pequeño avance del husillo, la relación entre las fuerzas es
muy grande.
Todas las máquinas simples convierten una fuerza pequeña en una
grande, o viceversa. Algunas convierten también la dirección de la fuerza.
La relación entre la intensidad de la fuerza de entrada y la de salida es la
ventaja mecánica. Por ejemplo, la ventaja mecánica de una palanca es
igual a la relación entre la longitud de sus dos brazos. La ventaja
mecánica de un plano inclinado, cuando la fuerza actúa en dirección
paralela al plano, es la cosecante del ángulo de inclinación.
A menudo, una herramienta consta de dos o más máquinas o artefactos
simples, de modo que las máquinas simples se usan habitualmente en
una cierta combinación, como componentes de máquinas más complejas.
Por ejemplo, en el tornillo de Arquímedes, una bomba hidráulica, el tornillo
es un plano inclinado helicoidal.
Caldera
La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para
generar vapor saturado. Este vapor se genera a través de una
transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido,
originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado.

10. Según la ITC-MIE-AP01, caldera es todo aparato de presión donde el
calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en energía
utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.
La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas
de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase.
Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con
acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.
Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de
agua, la caldera es muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para
aplicaciones como:
 Esterilización (tindarización): era común encontrar calderas en los
hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar" los
instrumentos médicos; también en los comedores, con capacidad
industrial, se genera vapor para esterilizar los cubiertos, así como
para elaborar alimentos en marmitas (antes se creyó que esta era
una técnica de esterilización).
 Calentar otros fluidos, por ejemplo, en la industria petrolera se
calienta a los petroles pesados para mejorar su fluidez y el vapor
es muy utilizado.
 Generar electricidad a través de un ciclo Rankine. La caldera es
parte fundamental de las centrales termoeléctricas.
Es común la confusión entre caldera y generador de vapor, pero su
diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.

11. Tipos de caldera
 Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de
trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las
más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten
altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.
 Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se
encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales
circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de
combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes
productos a la circulación de los gases de escape.
Elementos, términos y componentes de una caldera
 Agua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el
sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algún
tratamiento químico como la desmineralización.
 Agua de condensado: es el agua que proviene del estanque
condensador y que representa la calidad del vapor.
 Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.
 Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma
proveniente de un agua de alcalinidad elevada.
 Condensador: sistema que permite condensar el vapor.
 Estanque de acumulación: es el estanque de acumulación y
distribución de vapor.
 Desaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.
 Purga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la
caldera.
 Purga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel
de agua de la caldera.
 Fogón u hogar: alma de combustión del sistema,

12. para buscar una mejora continua de los recipientes y circuitos
establecidos por la caldera.
 Combustible: material que produce energía calórica al quemarse.
 Agua de calderas: agua de circuito interior de la caldera, cuyas
características dependen de los ciclos y del agua de entrada.
 Ciclos de concentración: número de veces que se concentra el
agua de caldera respecto del agua de alimentación.
 Alcalinidad: nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que
confiere una concentración de iones carbonatos e hidroxilos que
determina el valor de pH de funcionamiento de una caldera,
generalmente desde 10,5 a 11,5.
 Desoxigenación: tratamiento químico que elimina el oxígeno del
agua de calderas.
 Incrustación: sedimentación de sólidos con formación de núcleos
cristalinos o amorfos de sulfatos, carbonatos o silicatos de
magnesio que merman la eficiencia de funcionamiento de la
caldera.
 Dispersante: sistema químico que mantiene los sólidos
descohesionados ante un evento de incrustación.
 Antiincrustante: sistema químico que les permite a los sólidos
permanecer incrustantes en solución.
 Anticorrosivo: sistema químico que brinda protección por formación
de filmes protectivos ante iones corrosivos presentes en el agua.
 Corrosión: véase Corrosión
 Índice de vapor/combustible: índice de eficiencia de producción de
vapor de la caldera.

13. Condensador
La condensación se puede producir bien utilizando aire mediante el uso
de un ventilador o con agua (esta última suele ser en circuito cerrado con
torre de refrigeración, en un río o la mar). La condensación sirve para
condensar el vapor, después de realizar un trabajo termodinámico p.ej.
una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimido de un
compresor de frío en un circuito frigorífico. Cabe la posibilidad de seguir
enfriando ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado en el caso del aire
acondicionado.
El condensador termodinámico es utilizado muchas veces en la
industria de la refrigeración, el aire acondicionado o en la industria naval y
en la producción de energía eléctrica, en centrales térmicas o nucleares.
Adopta diferentes formas según el fluido y el medio. En el caso de un
sistema fluido/aire, está compuesto por uno tubo de diámetro constante
que curva 180° cada cierta longitud y unas láminas, generalmente de
aluminio, entre las que circula el aire.
Un condensador es un cambiador de calor latente que convierte el
vapor de su estado gaseoso a su estado líquido, también conocido como
fase de transición. El propósito es condensar la salida (o extractor) de
vapor de la turbina de vapor para así obtener máxima eficiencia e
igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua pura de
regreso a la caldera. Condensando el vapor del extractor de la turbina de
vapor, la presión del extractor es reducida arriba de la presión atmosférica
hasta debajo de la presión atmosférica, incrementando la caída de
presión del vapor entre la entrada y la salida de la turbina de vapor. Esta
reducción de la presión en el extractor de la turbina de vapor, genera más

14. calor por unidad de masa de vapor entregado a la turbina de vapor, por
conversión de poder mecánico.
Función del condensador
La función principal del condensador en una central térmica es ser el foco
frío o sumidero de calor dentro del ciclo termodinámico del grupo térmico.
Por tanto, su misión principal es condensar el vapor que proviene del
escape de la turbina de vapor en condiciones próximas a la saturación y
evacuar el calor de condensación (calor latente) al exterior mediante un
fluido de intercambio (aire o agua).
En el caso de una máquina frigorífica, el condensador tiene por objetivo la
disipación del calor absorbido en el evaporador y de la energía del
compresor.
Adicionalmente, el condensador recibe los siguientes flujos:
 Las purgas de los calentadores y otros elementos, que una vez
enfriadas son incorporadas al circuito de condensado.
 El aire que procede de entradas furtivas en los diversos elementos
del ciclo agua-vapor, a través de los cierres de la turbina de vapor
o con el agua de reposición al ciclo. Éste debe ser extraído y
enviado al exterior mediante eyectores o bombas de vacío.
 El vapor procedente del escape de la turbo-bomba de agua de
alimentación si la hay en la instalación.
 El vapor de los by-passes de turbina de vapor, que en
determinados modos de operación transitorios (arranques,
paradas, disparos, cambios bruscos de carga) conducen
directamente al condensador todo el vapor generador en la caldera
una vez atemperado.

15.  El agua de aportación al ciclo para reponer las purgas,
fundamentalmente la purga continua. Esta agua es
desmineralizada y proviene del tanque de reserva de condensado.

Las condiciones en el interior del condensador son de saturación, es
decir, está a la presión de saturación correspondiente a la temperatura de
condensación del vapor. Esta presión es siempre inferior a la atmosférica,
es decir, se puede hablar de vacío.
Disposición constructiva de un condensador en centrales térmicas
Los condensadores que emplean aire como fluido refrigerante, llamados
Aerocondensadores, tienen un bajo rendimiento y, por tanto, necesitan de
grandes superficies para ser instalados. Este es el motivo de que el uso
de este tipo de condensadores no esté generalizado, pasando a usarse
sólo en los casos en los que no haya disponibilidad de agua.
Nos centraremos, por tanto, en los condensadores de agua como fluido
refrigerante. Los condensadores de las central térmica son cambiadores
de calor tubulares, de superficie, del tipo carcasa y tubo en los que el
agua (fluido refrigerante) circula por los tubos y el vapor (fluido enfriado)
circula por el lado de la carcasa. Los tubos están dispuestos de forma
horizontal, con una pequeña pendiente para poder ser drenados con
facilidad y agrupados en paquetes.
Las partes más significativas de un condensador son:
 Cuello. Es el elemento de unión con el escape de la turbina de
vapor. Tiene una parte más estrecha que se une al escape de la
turbina de vapor bien directamente mediante soldadura o bien a
través de una junta de expansión metálica o de goma que absorbe
los esfuerzos originados por las dilataciones y el empuje de la

16. presión atmosférica exterior. La parte más ancha va soldada a la
carcasa del condensador.
 Carcasa o cuerpo. Es la parte más voluminosa que constituye el
cuerpo propiamente dicho del condensador y que alberga los
paquetes de tubos y las placas. Suele ser de acero al carbono.
 Cajas de agua. Colector a la entrada y a la salida del agua de
refrigeración (agua de circulación) con el objeto de que ésta se
reparta de forma uniforme por todos los tubos de intercambio.
Suelen ser de acero al carbono con un recubrimiento de protección
contra la corrosión que varía desde la pintura tipo epoxy (para el
agua de río) hasta el engomado(para el agua de mar). Suelen ir
atornillados al cuerpo del condensador.
 Tubos. Son los elementos de intercambio térmico entre el agua y
el vapor. Su disposición es perpendicular al eje de la turbina.
Suelen ser de acero inoxidable (agua de río) y titanio (agua de
mar).
 Placas de tubos. Son dos placas perforadas que soportan los dos
extremos de los tubos. Constituyen la pared de separación física
entre la zona del agua de las cajas de agua y la zona de vapor del
interior de la carcasa. Suelen ser de acero al carbono con un
recubrimiento (cladding) de titanio en la cara exterior cuando el
fluido de refrigeración es agua de mar. La estanqueidad entre los
extremos de los tubos y las placas de tubos se consigue mediante
el aborcardado de los extremos de los tubos y mediante una
soldadura de sellado.

17.  Placas soporte. Placas perforadas situadas en el interior de la
carcasa y atravesadas perpendicularmente por los tubos. Su
misión es alinear y soportar los tubos, así como impedir que éstos
vibren debido a su gran longitud. Su número depende de la
longitud de los tubos. Suelen ser de acero al carbono.
 Pozo caliente. Depósito situado en la parte inferior del cuerpo que
recoge y acumula el agua que resulta de la condensación del
vapor. Tiene una cierta capacidad de reserva y contribuye al
control de niveles del ciclo. De este depósito aspiran la bombas de
extracción de condensado.
 Zona de enfriamiento de aire. Zona situada en el interior de los
paquetes de tubos, protegida de la circulación de vapor mediante
unas chapas para conseguir condiciones de subenfriamiento. De
esta manera, el aire disuelto en el vapor se separa del mismo y
mediante un sistema de extracción de aire puede ser sacado al
exterior.
 Sistema de extracción de aire. Dispositivos basados en eyector
que emplean vapor como fluido motriz o bombas de vacío de anillo
líquido. Su misión, en ambos casos, es succionar y extraer el aire
del interior del condensador para mantener el vacío. Estos
dispositivos aspiran de la zona de enfriamiento de aire.

18. Tipos de condensadores para centrales térmicas
Según su disposición relativa con respecto de la turbina de vapor, los
condensadores pueden clasificarse en:
 Axiales. Están situados al mismo nivel que la turbina de vapor.
Son típicos de turbina de vapor hasta 150 MW, potencias hasta las
cuales el cuerpo de baja presión es de un solo flujo y escape axial.
 Laterales. Están situados al mismo nivel que la turbina de vapor.
El cuerpo de baja presión de la turbina de vapor es de dos flujos.
 Inferiores. Están situados debajo de la turbina de vapor de baja
presión, lo que les obliga a estar metidos en un foso y que el
pedestal del grupo turbogenerador esté en una cota más elevada,
encareciéndose la obra civil. Dadas las potencias de las centrales
convencionales actuales, éste es el tipo de condensador más
usualmente empleado. La turbina de vapor de baja tiene doble
flujo, pudiendo haber además varios cuerpos.
Según el número de pasos pueden ser:
 Un paso. Hay una única entrada y una única salida de agua en
cada cuerpo del condensador. Típica en circuitos abiertos de
refrigeración.
 Dos pasos. El agua entra y sale dos veces en el cuerpo del
condensador.
Según el número de cuerpos:
 Un cuerpo. El condensador tiene una sola carcasa.

19.  Dos cuerpos. El condensador tiene dos carcasas independientes.
Esta disposición es muy útil, ya que permite funcionar sólo con
medio condensador.
Bomba de calor
Una bomba de calor es una máquina térmica que permite transferir
energía en forma de calor de un ambiente a otro, según se requiera. Para
lograr esta acción es necesario un aporte de trabajo acorde a la segunda
ley de la termodinámica, según la cual el calor se dirige de manera
espontánea de un foco caliente a otro frío, y no al revés, hasta que sus
temperaturas se igualan.
Este fenómeno de transferencia de energía calorífica se realiza -
principalmente- por medio de un sistema de refrigeración por compresión
de gases refrigerantes, cuya particularidad radica en una Válvula
inversora de ciclo que forma parte del sistema, la cual puede invertir el
sentido del flujo de refrigeración, transformando el condensador en
evaporador y viceversa.
Usos
El principio de la bomba de calor se utiliza en sistemas de climatización o
HVAC, así como en sistemas domésticos de aire acondicionado, dado
que el ciclo reversible que tiene este sistema otorga la posibilidad tanto de
extraer como de ingresar energía al medio -"enfriar" o "calentar"- con un
mismo equipo, controlando arranques, paradas y el ciclo reversible en
forma automática. Gracias a su versatilidad, es posible encontrar bombas
de calor tanto para calentar una piscina como para controlar el ambiente
de un invernadero.

20. En la actualidad, y en pos del ahorro energético, cada vez es más usual
encontrar arreglos de bombas de calor asistidos por colectores solares y
en sistemas geotérmicos.
Funcionamiento
Una bomba de calor de refrigeración por compresión emplea un fluido
refrigerante con un bajo punto de ebullición. Éste requiere energía
(denominada calor latente) para evaporarse, y extrae esa energía de su
alrededor en forma de calor.
El fluido refrigerante a baja temperatura y en estado gaseoso pasa por un
compresor, el que eleva su presión aumentando así su entalpía. Éste, al
pasar por el intercambiador de calor llamado condensador, cede calor al
foco caliente porque está aún más caliente que éste, donde cambia su
estado a líquido. Después se le hace pasar por una válvula de expansión,
donde recupera la presión inicial y se enfría bruscamente. Luego pasa por
otro intercambiador de calor, el evaporador, donde absorbe calor del foco
frío, puesto que está más frío que dicho foco. El fluido, que se ha
evaporado, regresa al compresor, cerrándose el ciclo.
La válvula inversora de ciclo o válvula inversora de cuatro vías se
encuentra a la salida (descarga) del compresor y, según la temperatura
del medio a climatizar (sensada en la presión de refrigerante antes de
ingresar al compresor), invierte el flujo del refrigerante.
Rendimiento
La cantidad de calor que se puede bombear depende de la diferencia de
temperatura entre los focos frío y caliente. Cuanto mayor sea ésta
diferencia, menor será el rendimiento de la máquina.

21. Las bombas térmicas tienen un rendimiento, denominado COP (coefficient
of performance) mayor que la unidad. Aunque esto puede parecer
imposible, se debe a que en realidad se está moviendo calor usando
energía, en lugar de producir calor como en el caso de las resistencias
eléctricas. Una parte muy importante de este calor se toma de la entalpía
del aire atmosférico. En toda bomba de calor se verifica que el calor
transmitido al foco caliente es la suma del calor extraído del foco frío más
la potencia consumida por el compresor, que se transmite al fluido.
Dado que el efecto útil de una bomba de calor depende de su uso, hay
dos expresiones distintas del COP. Si la máquina se está usando para
refrigerar un ambiente, el efecto útil es el calor extraído del foco frío:
Si la bomba de calor está usándose para calentar una zona, el efecto útil
es el calor introducido:
Una bomba de calor típica tiene un COP de entre dos y seis, dependiendo
de la diferencia entre las temperaturas de ambos focos.

22. Turbina
Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las
turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las
cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a
través de un rodete con paletas o álabes.
Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una
corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina
es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos
colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en
movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace
girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para
proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador
eléctrico o una hélice.
Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor
y estátor, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje
en el que se obtiene el movimiento de rotación.
Hasta el momento, la turbina es uno de los motores más eficientes que
existen (alrededor del 50%) con respecto a los motores de combustión
interna y hasta algunos eléctricos.
El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente
principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para
la obtención de energía eléctrica.

23. Tipos de turbinas
Las turbinas, pueden clasificarse de acuerdo a los criterios expuestos en
aquel artículo. Pero en el lenguaje común de las turbinas suele hablarse
de dos subgrupos principales:
Turbinas hidráulicas
Rotor de una turbina Pelton, ésta es una turbina hidráulica de acción de
admisión parcial.
Son aquéllas cuyo fluido de trabajo no sufre un cambio de densidad
considerable a través de su paso por el rodete o por el estátor; éstas son
generalmente las turbinas de agua, que son las más comunes, pero igual
se pueden modelar como turbinas hidráulicas a los molinos de viento o
aerogeneradores.
Dentro de este género suele hablarse de:
 Turbinas de acción: Son aquellas en que el fluido no sufre ningún
cambio de presión a través de su paso por el rodete. La presión
que el fluido tiene a la entrada en la turbina se reduce hasta la
presión atmosférica en la corona directriz, manteniéndose
constante en todo el rodete. Su principal característica es que
carecen de tubería de aspiración. La principal turbina de acción es
la Turbina Pelton, cuyo flujo es tangencial. Se caracterizan por
tener un número específico de revoluciones bajo (ns<=30). El
distribuidor en estas turbinas se denomina inyector.
 Turbinas de reacción: Son aquellas en que el fluido sí sufre un
cambio de presión considerable a través de su paso por el rodete.
El fluido entra en el rodete con una presión superior a la

24. atmosférica y a la salida de éste presenta una depresión. Se
caracterizan por presentar una tubería de aspiración, la cual une la
salida del rodete con la zona de descarga de fluido. Estas turbinas
se pueden dividir atendiendo a la configuración de los álabes. Así,
existen las turbinas de álabes fijos (Francis->Flujo diagonal; Hélice-
>Flujo radial) y turbinas con álabes orientables (Deriaz->Flujo
diagonal; Kaplan->Flujo radial). El empleo de álabes orientables
permite obtener rendimientos hidráulicos mayores.
El rango de aplicación (una aproximación) de las turbinas, de menor a
mayor salto es: kaplan-francis-pelton.
El número específico de revoluciones, de menor a mayor es: pelton-
francis-kaplan. Cuanto mayor es el número específico de revoluciones,
tanto mayor es el riesgo de cavitación de la turbina, es decir, una Turbina
Kaplan tiene más probabilidad de que se dé en ella el fenómeno de la
cavitación que en una Turbina Francis o una pelton.
Muy bien, pero ¿qué es el número específico de revoluciones?. Es un
número común para todas las turbinas/bombas geométricamente
semejantes.
Turbinas térmicas
Son aquéllas cuyo fluido de trabajo sufre un cambio de densidad
considerable a través de su paso por la máquina.
Estas se suelen clasificar en dos subconjuntos distintos debido a sus
diferencias fundamentales de diseño:
 Turbinas a vapor: su fluido de trabajo puede sufrir un cambio de
fase durante su paso por el rodete; este es el caso de las turbinas

25. a mercurio, que fueron populares en algún momento, y el de las
turbinas a vapor de agua, que son las más comunes.
 Turbinas a gas: En este tipo de turbinas no se espera un cambio de
fase del fluido durante su paso por el rodete.
También al hablar de turbinas térmicas, suele hablarse de los siguientes
subgrupos:
 Turbinas a acción: en este tipo de turbinas el salto entálpico ocurre
sólo en el estátor, dándose la transferencia de energía sólo por
acción del cambio de velocidad del fluido.
 Turbinas a reacción: el salto entálpico se realiza tanto en el rodete
como en el estátor, o posiblemente, sólo en rotor.
Igual de común es clasificar las turbinas por la presión existente en ellas
en relación a otras turbinas dispuestas en el mismo grupo:
 Turbinas de alta presión: son las más pequeñas de entre todas las
etapas y son las primeras por donde entra el fluido de trabajo a la
turbina.
 Turbinas de media presión.
 Turbinas de baja presión: Son las últimas de entre todas las
etapas, son las más largas y ya no pueden ser más modeladas por
la descripción euleriana de las turbomáquinas.
Turbinas eólicas
Una turbina eólica es un mecanismo que transforma la energía del viento
en otra forma de energía útil como mecánica o eléctrica.

26. La energía cinética del viento es transformada en energía mecánica por
medio de la rotación de un eje. Esta energía mecánica puede ser
aprovechada para moler, como ocurría en los antiguos molinos de viento,
o para bombear agua, como en el caso del molino multipala. La energía
mecánica puede ser transformada en eléctrica mediante un generador
eléctrico (un alternador o un dinamo). La energía eléctrica generada se
puede almacenar en baterías o utilizarse directamente.
Turbina Submarina
Una Turbina Submarina es un dispositivo mecánico que convierte la
energía de las corrientes submarinas en energía eléctrica. Consiste en
aprovechar la energía cinética de las corrientes submarinas, fijando al
fondo submarino turbinas montadas sobre torres prefabricadas para que
puedan rotar en busca de las corrientes submarinas. Ya que la velocidad
de estas corrientes varía a lo largo de un año, se han de ubicar en los
lugares más propicios en donde la velocidad de las corrientes varían entre
3 km/h y 10 km/h para implantar centrales turbínicas preferentemente en
profundidades lo más someras posibles y que no dañen ningún
ecosistema submarino. Las turbinas tendrían una malla de protección que
impediría la absorción de animales acuáticos.

27. Conclusión
La segunda ley de la termodinámica surge como una respuesta al vació e
incomprensión que deja la primera ley con respecto a lo sistemas
irreversible los cuales son prácticamente ignorados, con la segunda ley
aparece un nuevo termino llamado eficiencia y rendimiento térmico, estos
dos términos son muy importante para la industria por que permiten
determinar cual es el rendimiento de una maquina térmica ya sea un
refrigerador o una bomba de calor obteniendo así información acerca del
proceso termodinámico y por ende la modificación o el diseño de un
refrigerador o bomba de calor optimo.
Se pudo observar el por que las industrias que tuvieran una maquina
térmica buscaban fuentes de agua naturales y espacios apartados, todo
esto debido a que uno de los principios de la segunda ley son fuentes de
baja y alta temperatura que puedan mantenerse constantes sin importar la
transferencia de calor. Por ultimo el principio mas fundamental de esta ley
es la experimentación practica ya que de ahí provienen dos de los
postulados base de esta ley.
Una bomba de calor es similar a un refrigerador la única diferencia es el
propósito de la maquina térmica mientras que en un refrigerador se quiere
que haya una transferencia de calor del entorno a la maquina térmica
logrando asi bajar la temperatura del entorno, en la bomba la
transferencia sucede desde la maquina térmica al entorno buscando asi el
calentamiento del ambiente.

28. Bibliografía
http://es.wikipedia.org/wiki/Turbina
http://html.rincondelvago.com/maquinas-termicas_2.html
http://www.slideshare.net/tonivi99/maquinas-termicas-2953554
http://www.mitecnologico.com/Main/MaquinasTermicas
Problemas resueltos de Máquinas y Motores Térmicos". J. Casanova, M.
Valdés y G. Wolff. Secc. de Publicaciones de la E.T.S.I.I. Madrid, 1988.
"Internal Combustion Engines Fundamentals". J.B. Heywood. Mc Graw
Hill.