35º Parte. REJAS (1)

Apreciado lector, atendiendo a tu sugerencia, ampliaré el “blog” con nuevos capítulos, dedicados a los equipos auxiliares de la turbina, no por ello menos importantes.

Sistemas de protección de una turbina.

Los sistemas de protección de una turbina, en una instalación hidroeléctrica, pueden ser mecánicos y/o físicos, eléctricos, electrónicos, etc. En este primer apartado nos centraremos en los sistemas mecánicos, en  particular en uno de ellos, dada la poca atención que se le presta, llegando incluso en algunos casos, a la puesta en duda su utilidad y su coste.

Alguno de los medios mecánicos y/o físicos de protección de una Central Hidroeléctrica son:

• Configuración de la obra civil
• Ubicación de la toma frente a los aliviaderos y/o frente al curso del río.
• Barreras flotantes o “droms”
• Canal, desarenador, vertederos laterales, compuerta de fondo en  toma.
• Reja y limpia-rejas
• Compuerta de entrada a la tubería y/o a la cámara de carga
• Válvula anti-rotura tubería
• Válvula de protección de la turbina
• Directrices

Cada uno de ellos existen o no, según la configuración de la propia central y del tipo de turbina instalada, pero hay dos que deben existir imperativamente:

1. La reja, por razones obvias, para salvaguardar la instalación de cuerpos extraños.
2. La compuerta, ya que sin ella, es muy difícil o de costes elevadísimos, acceder a la tubería, válvula, turbina, etc. Siendo en muchos casos, el segundo medio de seguridad y protección que exige la Ley, para realizar inspecciones, mantenimientos, y/o sustituciones en una Planta Hidroeléctrica.

Funciones que debe cumplir una reja:

·        Evitar la entrada de cuerpos extraños.

El tamaño de cribado vendrá en función del tipo de turbina, de sus  dimensiones críticas y de la altura del salto o “cabeza”. Es evidente que una turbina Kaplan con un salto o “cabeza” de 3,0 metros y un Ø de rodete de 4.000 mm. puede admitir un paso de cribado entre 80 y100 mm. Una turbina Pelton de salto o “cabeza” de 1.000 metros con un inyector o “chiflón” de Ø de salida 120 mm. puede admitir un paso entre 8 y 10 mm.

Una reja mal diseñada puede dejar pasar cuerpo de tamaño mayor que el paso de cribado.

También podrá estar impuesto o limitado por razones ecológicas

·        No ser un peligro potencial para la propia Central hidroeléctrica.

Por lo cual debe ser calculada como una compuerta, ya que es muy común, en caso de riada, que la reja se quede colmatada, ya sea por falta de limpia rejas, o por accidente. Normalmente cuando la limpieza es manual, por la noche la central queda desatendida, siendo la velocidad media normal del río de 1,0 m/s, la velocidad media en riada puede alcanzar los 6/7 m/s, es decir, en riada los fenómenos ocurren 7 veces mas rápido. No solo eso, al elevarse el nivel del agua en la riada, (no es exagerado aumentos de 8 a 10 metros del nivel) arrastra todos los detritus, hojas, árboles caídos, vegetación y objetos de lo mas variopintos que se han acumulado en las riberas.

Si se suman estos dos fenómenos, un periodo de desatención de 12 horas puede ser el equivalente a varias semanas de falta de limpieza de la reja. Son bien conocidos casos de rotura o colapso de la reja, que han destrozado las directrices, el propio rodete, inutilizado los inyectores e incluso llegar a obturar en varias decenas de metros la tubería.

En zonas muy frías debe tenerse especial cuidado al arrastre de hielo y a las heladas.

 El primero, como un cuerpo extraño, que tiende a “crecer” por el efecto de la humedad (recordar la caída de líneas eléctricas por la acumulación de hielo, el fenómeno no es exactamente igual, en líneas eléctricas aparece además dos fenómenos: el aumento de peso y el efecto “giro” en ventisca.

El segundo, como disminución de las características mecánicas a temperaturas  “bajo cero”. (Resiliencia)

·        No debe inducir vibraciones a la tubería o a la instalación

Este es un cálculo que en escasas ocasiones se realiza. Normalmente debido a la poca importancia que se da a la reja, la construcción acaba siendo realizada por talleres mecánicos o caldererías no afines o en el rublo de la hidráulica.

Si este fenómeno aparece, detectarlo es muy difícil y es necesaria la intervención de personal altamente especializado y con mucha experiencia  en temas de vibraciones en centrales.

·        No debe crear perdida de salto o “cabeza”.

Esta función es la que crea mayor repulsa a la inversión en dicho elemento. Y por lo cual llega a adquirirse a $/Kg. o €/Kg. El razonamiento es: “Además de  invertir en ella, me hará perder salto.”

Una reja bien calculada no da perdidas mayores de 2,0/5,0 centímetros, si se mantiene limpia.

Continuará  ……..