Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Turbinas de Vapor y Gas Código 631G02302
Titulación
Grao en Enxeñaría Mariña
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Inglés
Prerrequisitos
Departamento Enerxía e Propulsión Mariña
Coordinador/a
Carbia Carril, Jose
Correo electrónico
jose.carbia@udc.es
Profesorado
Carbia Carril, Jose
Rodriguez Fernandez, Angel A.
Correo electrónico
jose.carbia@udc.es
a.rodriguez@udc.es
Web http://www.marineengineering.org.uk
Descripción general Teniendo en cuenta que se trata de una materia troncal se pretende que el alumno adquiera los conocimientos teóricos y prácticos necesarios y suficientes, conducentes a la obtención del título académico que pretende; y en el ejercicio de su profesión, pueda resolver cuantas cuestiones se le presenten en la ingeniería de la conducción y el mantenimiento de las máquinas e instalaciones, bien sea por desgastes naturales, bien por averías surgidas de diversa índole.

Competencias del título
Código Competencias de la titulación
A1 Capacidad para la realización de inspecciones, mediciones, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y certificaciones en las instalaciones del ámbito de su especialidad.
A2 Capacidad para la dirección, organización y operación de las actividades objeto de las instalaciones marítimas en el ámbito de su especialidad.
A3 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
A6 Conocimientos y capacidad para la realización de auditorías energéticas de instalaciones marítimas.
A7 Capacidad para la operación y puesta en marcha de nuevas instalaciones o que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, instalación, montaje o explotación, realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, y otros trabajos análogos de instalaciones energéticas e industriales marinas, en sus respectivos casos, tanto con carácter principal como accesorio, siempre que quede comprendido por su naturaleza y característica en la técnica propia de la titulación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A14 Evaluación cualitativa y cuantitativa de datos y resultados, así como la representación e interpretación matemáticas de resultados obtenidos experimentalmente.
A17 Modelizar situaciones y resolver problemas con técnicas o herramientas físico-matemáticas.
A18 Redacción e interpretación de documentación técnica.
A21 Capacidad para ejercer como Oficial de Máquinas de la Marina Mercante, una vez superados los requisitos exigidos por la Administración Marítima.
A23 Capacidad para la realización de las actividades inspectoras relacionadas con el cumplimiento de los convenios internacionales de obligado cumplimiento, en todo lo referido a buques en servicio, siempre que se circunscriban al ámbito de su especialidad.
A30 Operar, reparar, mantener, reformar, optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; propulsión eléctrica y propulsión con turbinas de gas; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control del buque; las instalaciones auxiliares del buque, tales como instalaciones frigoríficas, sistemas de gobierno, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, separadores de sentinas, grupos electrógenos, etc.
A31 Operar, reparar, mantener y optimizar las instalaciones auxiliares de los buques que transportan cargas especiales, tales como quimiqueros, LPG, LNG, petroleros, cementeros, Ro-Ro, Pasaje, botes rápidos, etc.
A32 Conocer el balance energético general, que incluye el balance termo-eléctrico del buque, o sistema de mantenimiento da carga, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente.
A40 Operar la maquinaria principal y auxiliar y los sistemas de control correspondientes.
A44 Realizar una guardia de máquinas segura.
A46 Utilizar las herramientas manuales y el equipo de medida para el desmantelado, mantenimiento, reparación y montaje de las instalaciones y el equipo de a bordo.
A51 Comprender las órdenes y hacerse entender en relación con las tareas de su competencia.
A52 Aplicar los protocolos de seguridad ante cualquier tipo de incidencia.
A53 Realizar operaciones de mantenimiento y explotación óptima de instalaciones marítimo - industriales.
A54 Operar, reparar, mantener y optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor y de gas, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control; las instalaciones auxiliares, tales como instalaciones frigoríficas, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, grupos electrógenos, etc.
A55 Conocer el balance energético general, incluyendo el balance termo-eléctrico, así como la gestión eficiente de la energía respetando el medio ambiente.
B2 Resolver problemas de forma efectiva.
B3 Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B4 Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 Trabajar de forma colaborativa.
B7 Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
B10 Comunicar por escrito y oralmente los conocimientos procedentes del lenguaje científico.
B11 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas.
C2 Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C5 Entender la importancia de la cultura emprendedora y conocer los medios al alcance de las personas emprendedoras.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C7 Asumir como profesional y ciudadano la importancia del aprendizaje a lo largo de la vida.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Competencias de materia (Resultados de aprendizaje) Competencias de la titulación
Realizar balances enerxéticos de instalacións de turbomáquinas, e tomar decisións desde o punto de vista da optimización enerxética. A1
A2
A3
A6
A7
A21
A23
A30
A32
A53
A55
B2
B7
B11
C3
C6
C8
Análise dos procesos termodinámicos que teñen lugar nas turbomáquinas térmicas. A2
A7
A14
A17
A30
A32
A53
A55
B2
B7
B10
B11
C6
C7
C8
Operación, reparación e mantemento das turbomáquinas, e os equipos auxiliares das mesmas. A2
A7
A21
A23
A31
A32
A40
A44
A46
A52
A53
A54
B2
B3
B4
B5
C5
C6
C7
Cálculo dos compoñentes que interveñen nas instalacións das turbomáquinas térmicas. A2
A7
A21
A23
A30
A31
A32
A40
A44
A51
A52
A53
A54
A55
B2
B7
B11
C2
C6
C7
C8
Supervisión, interpretación e diagnóstico das variables que interveñen no funcionamento das turbomáquinas térmicas. A2
A7
A18
A21
A23
A30
A53
A54
A55
B2
B7
B11
C3
C8

Contenidos
Tema Subtema
1. Ciclos de las turbinas de vapor y de gas. Introducción. Estudio de los ciclos de de las turbinas de gas: Ciclos ideales. Ciclos reales. ciclos abiertos y cerrados. Determinación del trabajo y rendimiento en los ciclos de las turbinas de gas. Ciclos de las turbinas de vapor. Ciclo de Rankine. Ciclos reales de la turbinas de vapor. Mejoras del ciclo de Rankine. Determinación de potencias y rendimientos en los ciclos de vapor.
2. Elementos constructivos de las turbinas de vapor y de gas Introducció. Rotores: descripción y clasificación. esfuerzos a que están sometidos. Empuje axial. Estatores: descripción y clasificación. Esfuerzos a que están sometidos. Obturadores. Toberas. Clases de toberas. Estudio de las toberas. Proyecto de toberas. Paletas: tipos, función y forma. Toberopaletas: Función y forma. Compresores de las turbinas de gas. Intercambiadores de calor.
3. Escalonamientos. Introducción. Clasificación de las turbinas. Estudio termodinámico de los escalonamientos de acción, reacción y acción-reacción. Estudio de las turbinas mixtas de acción y reacción.´Cálculo el rendimiento en el caso ideal. Velocidad de máximo rendimiento.
4. Dinámica de las turbinas. Introducción. Dinámica de las turbinas de acción, reacción y acción-reacción. Fuerza que actúa sobre las paletas. Par motor. Saltos de presión y de velocidad. Número de secciones. Rendimientos. Su cálculo en el caso real.
5. Estudio económico de instalaciones de turbinas. Introducción. Potencias. Rendimientos. Consumos específicos. Estudio económico de la instalación.
6. Variación de potencia en las turbinas. Introducción. Métodos de variación de la potencia en las turbinas. Estudio en el diagrama h-s según el sistema adoptado. Crítica comparativa.
7. Condensadores. Introducción. El fenómeno de la condensación. Eyectores y bombas de vacío. Accesorios. Condensadores de las turbinas: Características. Presión óptima. Tipos de condensadores. Eyectores: Su cálculo. Transmisión de calor en los condensadores. Cálculo de condensadores. Criterios de diseño de condensadores.
8. La combustión en las turbinas de gas. Introducción. Proceso químico de la combustión, cantidad de aire necesario a la combustión, el índice de exceso de aire. Combustibles utilizados en las turbinas de gas. Bombas de combustible y válvulas de inyección. Cámaras de combustión.
9. Ciclos combinados. Introducción. Fundamentos termodinámicos de un ciclo combinado. Rendimientos.
10. Conducción de instalaciones de turbinas de vapor y de gas. Conducción de instalaciones de turbinas. Puesta en funcionamiento de los aparatos auxiliares necesarios para el funcionamiento de las turbinas. Calentamiento y puesta a punto para salir a la mar. Conducción durante su funcionamiento y parada.

Planificación
Metodologías / pruebas Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas 14 49 63
Estudio de casos 7 28 35
Prueba objetiva 4 0 4
Sesión magistral 21 21 42
 
Atención personalizada 6 0 6
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas Se propondrán y resolveran una serie de problemas referidos a los contenidos de la materia tratada, y orientados en lo posible a casos reales
Estudio de casos Se llevará a cabo estudios de casos reales relacionados con los procesos objeto de la materia a estudiar. Se hará una puesta en común de los estudiosrealizados y la discusión de las distintas soluciones adoptadas al problema determinado.
Prueba objetiva Se realizarán pruebas escritas, que constarán de cuestiones teóricas y prácticas.
Sesión magistral Se realizará la explicación detallada de los contenidos de la materia distribuidos en temas. El alumno contará con material bibliográfico de apoyo del tema en cada sesión magistral. Se fomentará la participación del alumno en clase, a través de comentarios que trayen de relacionar los contenidos eóricos con la experiencia real.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Estudio de casos
Prueba objetiva
Descripción
Se trata de orientar al alumno en las custiones relativas a la materia impartida y que resulten de especial dificulad para su comprensión y aplicación a casos prácticos. Se incluyen además las revisiones de exámenes. Los canales de comunicación, serán a través de la facultad virtual y las tutorias individualizadas que se desarrollarán durante el horario señalado para cada curso académico.

Evaluación
Metodologías Descripción Calificación
Solución de problemas Se valorará la participación en la resolución de problemas, así como la exposición de los resultados de los mismos.
Asegurando el cumplimiento de las competencias:
A1; A2; A3; A6; A7; A14; A17; A18; A21; A23; A30; A31; A32; A40; A44; A46; A51; A52; A53; A54; A55; B2; B3; B4; B5; B7; B10; B11; C2; C3; C5; C6; C7; C8.
10
Estudio de casos Se valorará las soluciones aportadas al esudio de casos propuestos, la originalidad de las mismas, y su exposición y defensa.
Asegurando el cumplimiento de las competencias:
A1; A2; A3; A6; A7; A14; A17; A18; A21; A23; A30; A31; A32; A40; A44; A46; A51; A52; A53; A54; A55; B2; B3; B4; B5; B7; B10; B11; C2; C3; C5; C6; C7; C8.
10
Prueba objetiva Se valorará el grado de conocimiento adquirido sobre la maeria, tanto de la parte teórica como de los conocimientos prácticos.
Asegurando el cumplimiento de las competencias:
A1; A2; A3; A6; A7; A14; A17; A18; A21; A23; A30; A31; A32; A40; A44; A46; A51; A52; A53; A54; A55; B2; B3; B4; B5; B7; B10; B11; C2; C3; C5; C6; C7; C8.
80
 
Observaciones evaluación

Los criterios de evaluación contemplados en los cuadros A-III/1 y A-III/2 del Código STCW y sus enmiendas relacionados con esta materia se tendrán en cuenta a la hora de diseñar y realizar su evaluación.


Fuentes de información
Básica Santiago Sabugal García (2006). Centrales Térmicas de Ciclo Combinado. Ed. Díaz de Santos
M. J. Moran; H. N. Shapiro (1999). Fundamentos de Termodinámica Técnica. Barcelona. Ed. REVERTÉ, S.A.
Claudio Mataix (2000). Turbomáquinas Térmicas. Madrid. DOSSAT
Mariano Muñoz Rodríguez (1999). Turbomáquinas Térmicas. Zaragoza. Ed. PRENSAS UNIVERSITARIAS DE ZARAGOZA
Manuel Muñoz Torralbo (2001). Turbomáquinas Térmicas. Madrid. Sec. public. ETS Ingenieros Industriale

Complementária Sir John H. Horlock (2002). Combined Power Plants. Malabar, Florida. KRIEGER PUBLISHING COMPANY
Rolf Kehlhofer et al. (2009). Combined-Cycle Gas & Steam Turnine Power Plants. Tulsa, Oklahoma. USA. PennWell Corporation
J. Pérez del Rio (1972). Tratado General de Máquinas Marinas (Tomo VII. Máquinas de vapor). Barcelona. Ed. PLANETA
Ángel Luis Miranda Barreras (1998). Turbinas de gas. Barcelona. Ed. CEAC
A. V. Schegliáiev (1978). Turbinas de vapor (parte 1 y 2). Moscú. Ed. MIR


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