Kaplan turbina mérőkör fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Benesóczky Zoltán
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A turbina és szivattyúgyártásban elterjedt módszer az 1:1 méretarányú gép elkészítése előtt kisminta turbinát/szivattyút készíteni a hasonlósági törvények miatt és ezen elvégezni a prototípusra vonatkoztatható méréseket. A léptékhatás elve miatt sikeres mérési eredmények esetén kezdhetik el a nagygép gyártását.

A mérés során egy zárt hidraulikus rendszerben a vizet egy szivattyú keringeti a rendszerben. A szivattyú által előálló nyomáskülönbség szolgáltatja a turbina nyomó és szívó oldalán a kívánt eséskülönbséget.

A mérőkörben található egy légpárna, légszivattyúval és kompresszorral ellátva, ezzel állítható be a berendezés pontos munkaponti nyomáskülönbsége, adott munkapontban a légpárna nyomásának változtatása a berendezés minden részén fellép.

A mérőkörrel kétfajta mérés végezhető, hatásfokmérés illetve kavitációs mérés.

A mérést különböző járókerék és vezetőlapát szögállásoknál meg kell ismételni. Az így végzett mérések akár 1300 munkapontról származó adatok feldolgozását jelentik.

A szivattyúhoz és a turbinához is egy-egy nagy teljesítményű (110 és 75 kVA), változtatható fordulatszámú motor és 4/4-es frekvenciaváltó csatlakozik. Ezekkel szabályozható, hogy a turbina milyen munkapontban üzemeljen. A szivattyú térfogatárama szintén szabályozható.

A mérés célja az egyes előre beállított járókerék és vezetőlapát szögek által képviselt munkaponti mennyiségek, nyomatékok és fordulatszámok mérése, számításokkal történő összevetése.

Szükséges a hőmérséklet, a térfogatáram, a nyomás, a nyomaték és a fordulatszám mérése, valamint szelepkapcsoló modulok vezérlése. A rendszerrel szembeni előzetes elvárás, hogy megbízható, zavartűrő és bővíthető legyen, valamint tartalmazzon megjelenítő és vezérlő panelt. Külön kihívás az egyes szenzorok teljes tartományban jellemző 0,1% pontosság fenntartása.

A dolgozat témája egy adatgyűjtő modul tervezése, amely alkalmas hőmérséklet, fordulatszám, nyomás érzékelő jelének fogadására, illetve térfogatáram és nyomatékérzékelők jeleinek fogadására valamint a szelepkapcsolók és a frekvenciaváltók vezérlésére is. Az adatokat megadható időnként képes megmérni, eltárolni, továbbküldeni valamely célszerű kommunikációs interfészen keresztül.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.