Турбомашины, такие как насосы и турбины, являются преобразователями энергии. Турбины преобразуют энергию потока в механическую энергию, а насосы преобразуют механическую энергию в энергию потока.

HM 450C можно использовать для исследования центробежного насоса. Эксперименты могут быть выполнены на трех основных конструкциях водяных турбин: турбины типа Пелтона, Фрэнсиса и пропеллерного типа, доступные как аксессуары HM 450.01, HM 450.02 и HM 450.03.

Закрытый водяной контур состоит из бака, стандартного центробежного насоса с переменной скоростью и клапана регулирования потока для регулировки противодавления.

Скорость определяется бесконтактно, с помощью индуктивного датчика перемещения на валу двигателя. Чтобы определить мощность привода, приводной двигатель установлен на поворотных подшипниках и оснащен датчиком силы для измерения крутящего момента привода. Давление на входе и выходе насоса измеряется. Расход измеряется с помощью электромагнитного расходомера. Измеренные значения отображаются в цифровом виде и в дальнейшем обрабатываются на ПК. ПК используется для расчета выходной мощности исследуемой турбомашины и анализа характеристик.

Одна из турбин HM 450.01, HM 450.02 или HM 450.03 может быть размещена в верхней части резервуара. Центробежный насос снабжает турбину водой. Измеренные значения турбины передаются по кабелю на HM 450C. Особенностью HM 450C является возможность одновременной работы насоса и турбины. Соответствующие измеренные значения регистрируются одновременно на обеих турбомашинах. Таким образом, тренажер можно использовать как насосное хранилище.

Цели обучения и экпериментов:

- центробежный насос
- измерение давления на входе и выходе насоса
- определение высоты доставки

- определение гидравлической мощности
- определение механического выхода
- запись характеристик на разных скоростях
- определение эффективности

- с принадлежностями: "Турбина Пелтона HM 450.01", "Турбина Фрэнсиса HM 450.02", "Турбина пропеллерного типа HM 450.03" или "Турбина Каплана НМ 450.04"

- измерение крутящего момента и скорости

- определение КПД турбины

- запись характеристик

Спецификация:

[1] определение характеристических переменных центробежного насоса
[2] определение характеристических переменных водяных турбин вместе с принадлежностями HM 450.01, HM 450.02, HM 450.03 или НМ 450.04

[3] эксперименты на насосе в замкнутом контуре воды с резервуаром и клапаном регулирования расхода для регулировки противодавления
[4] эксперименты на турбинах: замкнутый водяной контур для подачи турбин

[5] трубы и фитинги из ПВХ
[6] 3-фазный двигатель переменного тока для насоса с переменной скоростью через преобразователь частоты
[7] бесконтактное измерение скорости на валу турбины и датчика силы на тормозе для измерения крутящего момента
[8] цифровые дисплеи для давления, скорости потока, скорости и крутящего момента
[9] Программное обеспечение GUNT для сбора данных через USB под Windows

Технические данные:

- Стандартный центробежный насос
- макс. напор: 23,9м
- макс. скорость потока: 31 м³/ч
- Привод двигателя с переменной скоростью

- выходная мощность: 2,2 кВт
- диапазон скоростей: 0... 3000 об/мин

- Накопительный бак: 250 л

- Диапазоны измерения

- давление: 2x 0... 4 бар абс.
- расход: 0... 40 м³/ч
- крутящий момент: 0... 20 Нм

- скорость: 2x 0... 4000 об/мин

- 230 В, 50 Гц, 1 фаза

Габаритные размеры и вес:

ДхШхВ: 1950x790x1900 мм

Вес: ок. 243кг

Комплектность поставки:

1 тренажёр
1 ПО GUNT + USB-кабель
1 комплект учебного материала

Требуется для работы:

ПК с Windows (рекомендуется)

Аксессуары:

HM 450.01 турбина Пелтона
НМ 450.02 турбина Френсиса
НМ 450.03 турбина пропеллерного типа

НМ 450.04 турбина Каплана

НМ 450.01

Турбина Пелтона — аналогична работе реактивного двигателя. импульсная турбина, которая полностью преобразует энергию давления воды в кинетическую энергию в распределителе. Турбины Пелтона используются при больших напорах и относительно низких скоростях потока. Мощность турбины регулируется с помощью сечения форсунки. На практике турбины Пелтона используются для привода синхронных генераторов, где они работают с постоянной скоростью.

Турбина Пелтона HM 450.01 является аксессуаром для тренажера HM 450C. Экспериментальная установка состоит из колеса Пелтона, форсунки, используемого в качестве распределителя, регулируемого ленточного тормоза для загрузки турбины и корпуса с прозрачной передней панелью. Прозрачная крышка позволяет наблюдать за потоком воды, колесом Пелтона и форсункой во время работы. Вы можете изменить поперечное сечение форсунки и, следовательно, расход, отрегулировав иглу форсунки. Давление на входе в турбину регистрируется датчиком давления. Датчик силы и датчик скорости прикреплены к ленточному тормозу. Таким образом, может быть определена механическая выходная мощность турбины. Скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C и далее обрабатываются программным обеспечением. Измерение расхода воды и расхода энергии обеспечивается HM 450C.

Спецификация:

[1] запись кривых турбины Пелтона и исследование влияния поперечного сечения сопла
[2] прозрачная передняя панель для наблюдения за рабочей зоной
[3] регулируемая игла форсунки для установки различных сечений форсунок
[4] нагрузка турбины с помощью регулируемого ленточного тормоза
[5] бесконтактное измерение скорости на валу турбины и датчика силы на тормозе для измерения крутящего момента
[6] датчик давления на входе в турбину
[7] скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C
[8] программное обеспечение для контроля подачи воды, измерения расхода и обработки данных через HM 450C

Технические данные:

- Турбина

- выход мощн.: прибл. 350 Вт при 1000 об/мин, 150 л / мин, H = 20 м

- макс. скорость: 1500 об/мин

- Колесо Пелтона
- 14 лопастей
- средний диаметр: 165 мм

- Диапазоны измерения
- крутящий момент: 0... 9,81 Нм

- давление: 0 ... 4 бар абс.
- скорость: 0... 4000 об/мин

HM 450.02

Турбина Фрэнсиса является частью серии реакционных турбин, которые преобразуют энергию давления воды в кинетическую энергию в распределителе и в роторе. Турбины Фрэнсиса используются при средних напорах и больших расходах. Мощность турбины изменяется путем регулировки направляющих лопаток. На практике турбины Фрэнсиса используются на речных электростанциях и в хранилищах.

Турбина Френсиса HM 450.02 является аксессуаром для тренажера HM 450C. Экспериментальная установка состоит из ротора, распределителя с регулируемыми направляющими лопатками, регулируемого ленточного тормоза для нагрузки турбины и спирального корпуса с прозрачной передней панелью.

Прозрачная крышка позволяет наблюдать за потоком воды, ротором и направляющими лопатками во время работы. Угол атаки и поперечное сечение потока адаптируются к скорости и мощности турбины путем регулировки направляющих лопаток.

Давление на входе в турбину регистрируется датчиком давления. Датчик силы и датчик скорости прикреплены к ленточному тормозу. Таким образом может быть определена, механическая выходная мощность турбины. Скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C и далее обрабатываются программным обеспечением. Измерение расхода воды и расхода энергии обеспечивается HM 450C.

Спецификация:

[1] запись кривых турбины Фрэнсиса и исследование влияния положения направляющей лопасти
[2] прозрачная передняя панель для наблюдения за рабочей зоной

[3] регулируемые направляющие лопатки для установки различных углов атаки
[4] нагрузка турбины с помощью регулируемого ленточного тормоза

[5] запись крутящего момента с помощью ленточного тормоза и датчика силы
[6] датчик давления на входе в турбину
[7] скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C

[8] программное обеспечение для контроля подачи воды, измерения расхода и обработки данных через HM 450C

Технические денные:

- Турбина

- выход мощн.: прибл. 350 Вт при 1500 об/мин, 270 л/мин, H = 15 м

- макс. скорость: 3000 об/мин

- Ротор

- 11 лопастей
- средний диаметр: 60 мм

- распределитель
- 7 направляющих лопастей

- угол атаки: 0... 20 °

- Диапазоны измерения
- крутящий момент: 0... 9,81 Нм

- давление: 0 ... 4 бар абс.
- скорость: 0... 4000 об/мин

НМ 450.03

Подобно турбинам Каплана турбины пропеллерного типа являются частью реакционных турбин с осевым сквозным потоком. В отличие от турбин Каплана турбины пропеллерного типа имеют фиксированные лопасти. Эти турбины используются при низких напорах и очень больших скоростях потока. Мощность турбины изменяется путем регулировки направляющих лопаток. На практике турбины пропеллерного типа и турбины Каплана используются на речных электростанциях.

Турбина пропеллерного типа HM 450.03 является аксессуаром для тренажера HM 450C. Экспериментальная установка состоит из ротора, распределителя с регулируемыми направляющими лопатками, износостойкого и регулируемого вихретокового тормоза для нагрузки турбины и корпуса с прозрачным трубчатым элементом.

Прозрачная крышка позволяет наблюдать за потоком воды, ротором и направляющими лопатками во время работы.

В турбине пропеллерного типа вода протекает в осевом направлении через ротор. Угол атаки и поперечное сечение потока адаптируются к скорости и мощности турбины путем регулировки направляющих лопаток.

Давление на входе в турбину регистрируется датчиком давления. Датчик силы и датчик скорости прикреплены к вихретоковому тормозу. Таким образом может быть определена механическая выходная мощность турбины. Скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C и далее обрабатываются программным обеспечением. Измерение расхода воды и расхода обеспечивается HM 450C.

Спецификация:

[1] прозрачный трубчатый элемент для наблюдения за рабочей зоной
[2] ротор с неподвижными лопастями
[3] регулируемые направляющие лопатки для установки различных углов атаки

[4] запись кривых турбины пропеллерного типа и исследование влияния положения направляющей лопатки
[5] нагрузка на турбину с помощью износостойкого и регулируемого вихретокового тормоза

[6] бесконтактное измерение скорости и датчика силы на тормозе для измерения крутящего момента
[7] датчик давления на входе в турбину

[8] скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C
[9] программное обеспечение для водоснабжения, измерения расхода и обработки данных через HM 450C

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

- Турбина

- выход мощн.: прибл. 10 Вт при 600 об/мин, 516 л/мин, H = 2 м

- макс. скорость: 900 об/мин
- Ротор
- 6 лопастей, фиксированный
- внешний Ø: 67 мм,
- внутренний Ø: 30 мм
- Распределитель
- 8 направляющих лопастей, регулируемые

- угол атаки: -20... 35 °
- Диапазоны измерения
- крутящий момент: -25... 25 Нм
- давление: 0 ... 4 бар абс.

- скорость: 0... 4000 об/мин

HM 450.04

Турбины Каплана характеризуются осевым потоком и регулируемыми лопатками. Они используются при низких напорах и очень больших расходах. Поскольку турбины Каплана относятся к турбинам с двойным регулированием, а это означает, что и направляющие лопатки, и лопасти можно регулировать, они подходят для работы в изменяющихся условиях эксплуатации. По сравнению с винтовыми турбинами с фиксированными лопастями, турбины Каплана обладают высоким КПД в широком диапазоне рабочих режимов. На практике турбины Каплана используются на русловых электростанциях. Турбина Каплана HM 450.04 является аксессуаром для тренажера HM 450C. Экспериментальная установка состоит из ротора с регулируемыми вручную лопатками, распределителя с регулируемыми вручную направляющими лопатками, неизнашиваемого регулируемого вихретокового тормоза для нагружения турбины и корпуса с прозрачным трубчатым элементом. Прозрачная крышка позволяет наблюдать за потоком воды, ротором, распределителем, направляющей лопаткой и регулировкой лопастей.

Угол впуска воды в турбину и поперечное сечение потока регулируются путем регулировки направляющих лопаток. Регулировка лопастей позволяет регулировать скорость на роторе. Комбинация обоих вариантов настройки оптимизирует эффективность и снижает потери на минимально возможном уровне.

Давление на входе в турбину регистрируется датчиком давления. К вихретоковому тормозу прикреплены датчик силы и датчик скорости. Таким образом, можно определить механическую мощность турбины. Скорость, крутящий момент и давление отображаются в распределительном шкафу HM 450C и обрабатываются в программном обеспечении. HM 450C обеспечивает измерение расхода воды и расхода.

Цели обучения и экспериментов:

- определение механической мощности
- определение эффективности - запись характеристических кривых

- исследование влияния положения направляющей лопатки и положения лопасти на КПД

Спецификация:

[1] прозрачный элемент трубы для наблюдения за рабочей зоной
[2] регулируемые направляющие лопатки для настройки разных углов входа воды в турбину
[3] ротор с регулируемыми лопастями для настройки различных скоростей на роторе [4] запись кривых турбины Каплана и исследование влияния направляющей лопатки и положения лопаток
[5] нагружение турбины с помощью износостойкого регулируемого вихретокового тормоза
[6] бесконтактное измерение скорости и датчик силы на тормозе для измерения крутящего момента
[7] датчик давления на входе в турбину
[8] скорость, крутящий момент и давление отображаются на распределительном шкафу HM 450C
[9] ПО для водоснабжения, измерения расхода и обработки данных через HM 450C

Технические данные:

- Турбина
- мощность: прибл. 14 Вт при 530 об/мин, 530 л / мин
- макс. скорость: 1100 об/мин

- Ротор
- 5 лопастей, регулируемые
- регулировка полотна: -30... 30 ° C

- внутренний Ø: 30 мм
- внешний Ø: 67 мм

- Распределитель
- 8 направляющих лопаток, регулируемых
- регулировка направляющей лопатки: -20...30 °
- Диапазоны измерения

- крутящий момент: -25... 25 Нм

- давление: 0... 4 бар абс.
- скорость: 0... 4000об/мин