Lubricantes y producción de energía en centrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas siguen siendo una de las principales fuentes de electricidad en la actualidad. En estas centrales se transforma la energía hidráulica encontrada en un curso de agua natural o artificial en energía eléctrica renovable.

Se trata de un proceso complejo, que utiliza turbinas trabajando a altas velocidades. Esto significa que sus componentes metálicos rozan entre sí y, por ende, requieren lubricación para que funcionen de forma óptima, segura y sin interrupciones.

Hoy en el blog de Pochteca te contaremos sobre la importancia de los lubricantes en centrales hidroeléctricas.

¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?

El sistema requiere un elemento de contención para el agua, que puede ser una presa o dique en la cual se interrumpe el curso de agua para acumularla en un embalse. El líquido es transportado a una galería de presión a través de unas tuberías forzadas, que dirigen el caudal hacia unas turbinas hidroeléctricas con válvulas de entrada y dispositivos de regulación o distribuidores.

El agua hace que las turbinas entren en acción para generar energía mecánica y sale de ellas hacia un canal de desagüe a través del cual se devuelve al río. Un generador eléctrico rotativo llamado alternador se conecta directamente a la turbina para convertir la energía mecánica recibida por las turbinas en energía eléctrica.

A su vez, la energía eléctrica obtenida debe transformarse para que se pueda transportar a una gran distancia. Esto significa que debe pasar por un transformador para reducir su intensidad, pero incrementar su voltaje.

Cuando llega al lugar donde se va a utilizar, la energía pasa nuevamente por un transformador que eleva la potencia de la corriente y baja su voltaje. De este modo se puede utilizar como electricidad para uso doméstico, industrial o comercial.

Ahora bien, existen tres tipos de centrales hidroeléctricas:

• Centrales de agua fluyente. Utilizan el caudal natural de un río situado en dos niveles diferentes, en los que se transporta el agua mediante un túnel de derivación, sin la necesidad de tuberías forzadas para llevarla a las turbinas.
• Centrales de embalse. Se usa un embalse “aguas arriba”, que puede construirse mediante una presa. El agua se transporta con tuberías forzadas hasta las turbinas, donde se genera electricidad mediante un generador eléctrico rotatorio.
• Centrales de bombeo reversibles. Tienen dos embalses a diferentes alturas, uno aguas arriba y otro aguas abajo, el cual se usa como reserva de energía. El agua se bombea cuando se requiere energía y se puede devolver el excedente cuando no se necesita.

Importancia de los lubricantes para hidroeléctricas

El uso de lubricantes industriales es indispensable en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas giran a muy alta velocidad para convertir la energía potencial almacenada en el agua. Para que la velocidad de rotación no se vea afectada, el sistema regulador de la turbina debe mantenerse limpio y mantener en condiciones óptimas el fluido hidráulico. Además, las unidades de potencia hidráulica de la válvula de entrada y los cojinetes de la turbina deben mantenerse lubricados de forma adecuada para que su rendimiento sea confiable.

Por otro lado, estos sistemas cuentan con elementos de filtración de fluidos industriales, los cuales suelen fabricarse con fibras orgánicas inertes y resinas epoxi, además de ser reforzados por un sistema de soporte con pliegues para crear un espacio rígido.

Gracias a este sistema, se puede minimizar el daño producido por condiciones variables como aumentos repentinos de presión, arranque en frío, vibraciones, golpes, entre otros que pueden causar graves daños e interrupciones.

El proceso de generación de energía en una hidroeléctrica conlleva el riesgo de problemas como corrosión y calcificaciones por la presencia constante de agua, además de otros factores como un rango de temperatura y velocidad muy elevado, que provoque que los componentes móviles de la turbina tengan una fricción inadecuada que cause residuos de cenizas y contaminantes que ensucien a todo el sistema.

Contar con programas de lubricación es indispensable para asegurarse de que las turbinas y todo el sistema funcionarán de forma óptima, además de eficiente, rentable, confiable y a un costo adecuado. Además, la elección correcta ayuda a prevenir posibles fallas de las turbinas y a reducir los intervalos de cambio de lubricante.

Por el contrario, una elección incorrecta del lubricante o una lubricación inadecuada puede provocar fallas que requieran el desmontaje de las turbinas, la necesidad de reemplazar piezas deterioradas y paradas no programadas por algunas horas o varios días, en los peores casos.

¿Cómo elegir los lubricantes para hidroeléctricas?

Los lubricantes son una pieza fundamental en cualquier sistema mecánico, y una central hidroeléctrica no es la excepción. Las turbinas y sistemas hidráulicos requieren de lubricantes hidráulicos óptimos para proteger a todo el sistema contra el desgaste, la oxidación, la pérdida de viscosidad y la formación de residuos.

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