IDRAULICA H35D - Unità di Studio sulla Turbina Francis

IDRAULICA
H35D - Unità di Studio sulla Turbina Francis - Versione da Tavolo
H35D (Code 932705)
1. Generalità
L’unità didattica turbina a reazione Mini-Francis consente lo studio dei parametri caratteristici tipici delle turbine a reazione.
L’impianto è facilmente manovrabile e necessita di una minima manutenzione periodica. Le misure, che possono essere
effettuate variando le condizioni di esercizio, possono essere agevolmente confrontate con i dati risultanti dalla teoria.
Un sistema di acquisizione e analisi dati per Personal Computer, permette di acquisire in tempo reale i dati caratteristici
dell’unità turbina Francis H35D consentendo l’esecuzione automatica delle misure, la produzione su video o in stampa delle
curve caratteristiche, l’archiviazione su disco o la stampa dei dati sperimentali.
Il gruppo viene fornito con una completa manualistica, dove sono riportati la descrizione dell’unità, la messa in funzione, le
modalità operative ed alcune esperienze didattiche corredate da risultati sperimentali.
2. Composizione
L’unità è disponibile in due versioni:

H35D - Soluzione standard - Cod. 932705
Composta da:
Unità base
Quadro comandi

H35D/C - Soluzione completa di Sistema Automatico di Acquisizione - Cod. 914506
Composta da:
Unità base
Quadro comandi completo di unità di condiziona-mento segnali e conversione A/D
Software di acquisizione ed analisi dati per Windows
DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/30 - 10156 Torino - Italy
Tel. +39 011 2731708 - Fax +39 011 2733088 - http://www.didacta.it - E-mail: [email protected]
3. Descrizione
La fig. 1 riporta il sinottico generale del gruppo. Sono facilmente riconoscibili i principali componenti.
Il funzionamento dell’unità didattica è molto semplice.
La pompa preleva una portata d’acqua, misurata per mezzo del flussimetro, e la invia alla turbina; il manometro montato sul
circuito di mandata consente la lettura della pressione del flusso. La portata che investe la turbina viene deviata per mezzo
delle palette orientabili.
Un potenziometro permette di variare il carico al freno consentendo così la misura della potenza generata dal servomotore e
il calcolo della coppia all’asse. E’ inoltre possibile risalire al rendimento del sistema calcolando la potenza idraulica fornita
alla turbina e rapportandola alla potenza generata.
H35D - Soluzione Standard - Cod. 932705
Unità base composta da:
 Elettropompa centrifuga:
- velocità di rotazione: 2900 rpm;
- potenza: 0,75 kW;
- portata: 110  250 l/min;
- prevalenza: 18  14 m H2O.
 Vasca in acciaio inox, con coperchio, capacità: 60 l circa.
 Flussimetro in plexiglas a lettura diretta 15000 l/h max.
 Manometro 0  1 bar.
 Distributore con palette orientabili.
 Turbina Francis in materiale inossidabile.
 Scudo posteriore in plexiglas trasparente.
 Servomotore corrente continua a magneti permanenti (freno elettrico):
- corrente nominale 5,4 A;
- tensione nominale 48 V;
- potenza max 210 W a 3000 rpm.
 Trasduttore contagiri.
Quadro comandi composto da:
 Interruttore pompa.
 Amperometro.
 Voltmetro.
 Contagiri digitale.
 Potenziometro regolazione carico.
 Carico resistivo.
H35D/C (Code 914506)
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H35D/C - Soluzione completa di Sistema Automatico di Acquisizione Dati - Cod. 914506
Unità base composta da:
 Elettropompa centrifuga:
- velocità di rotazione: 2900 rpm;
- potenza: 0,75 kW;
- portata: 110  250 l/min;
- prevalenza: 18  14 m H2O.
 Vasca in acciaio inox, con coperchio, capacità: 60 l circa.
 Flussimetro a turbinetta ,15.000 l/h max.
 Manometro 0  1 bar di tipo piezometrico, con uscita analogica
 Distributore con palette orientabili.
 Turbina Francis in materiale inossidabile.
 Scudo posteriore in plexiglas trasparente.
 Servomotore corrente continua a magneti permanenti (freno elettrico):
- corrente nominale 5,4 A;
- tensione nominale 48 V;
- potenza max 210 W a 3000 rpm.
 Trasduttore contagiri.
Quadro comandi completo di unità di condizionamento segnali e conversione A/D composto da :

Interruttore pompa.

Amperometro digitale con uscita analogica per la misura della corrente di eccitazione del freno.

Voltmetro digitale con uscita analogica per la misura della tensione di eccitazione del freno.

Contagiri digitale con uscita analogica per la misura della velocità di rotazione della turbina.

Display digitale con uscita analogica per la misura della portata.

Potenziometro regolazione carico.

Carico resistivo.

Unità di condizionamento segnali e conversione A/D.
La conversione A/D avviene con una risoluzione di 12 bit. L’unità è collegabile via porta USB ad un Personal Computer.
Software di acquisizione ed analisi dati
Il software di acquisizione ed analisi dati opera in ambiente MS-Windows e consente l’acquisizione automatica dei segnali
forniti dai trasduttori installati sull’impianto.
E’ così possibile il monitoraggio dell’impianto attraverso il display sullo schermo, in tempo reale, dei dati acquisiti e la
gestione di allarmi quando alcuni dei parametri raggiungono valori fuori dal range ammesso.
Il software consente di ottenere a video o in stampa i diagrammi dei dati acquisiti in funzione del tempo.
I dati acquisiti possono essere salvati su disco in formato ASCII.
E’ inoltre possibile l’esecuzione di simulazioni introducendo i dati da tastiera.
4. Esperienze





Tracciamento della caratteristica di potenza idraulica in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura del
distributore.
Tracciamento della caratteristica di potenza generata in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura del
distributore.
Tracciamento della caratteristica di coppia all’asse in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura del distributore.
Tracciamento della caratteristica di rendimento in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura del distributore.
Visualizzazione dell’impatto del flusso d’acqua per mezzo dello stroboscopio.
5. Configurazione minima richiesta PC



PC minimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA minimo, mouse, RAM 32 Mb, porta USB;
Windows XP o successivi;
Stampante grafica.
6. Servizi richiesti


Alimentazione elettrica: 220 V CA monofase, 50/60 Hz, 1,3 kW.
Alimentazione idrica: riempimento vasca.
7. Pesi e Dimensioni


Dimensioni: 1200x630x920 h mm (Unità base)
540x350x340 h mm (Quadro comandi)
Peso netto: 85 kg (Unità base)
12 kg (Quadro comandi)
C
H35D/C
RPM
l/h
V
POMPA
PUMP
REGOLAZIONE
CARICO
LOAD REG.
0
STOP
H35D/C
A
START
0
10
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D
9
11
7
8
6
10
4
5
1
B
H35D
A
10
20
30
l/h
40
0
50
V
POMPA
PUMP
2
4
6
0
STOP
8
10
REGOLAZIONE
CARICO
LOAD REG.
A
0
L
START
0
10
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2
3
Fig. 1 - Legenda sinottico
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
A.
B.
C.
D.
Turbina Francis
Vasca di alimentazione
Pompa centrifuga
Flussometro (solo versione H35D)
Valvola regolazione mandata
Freno
Manometro (solo versione H35D)
Trasduttore contagiri
Leva di comando distributore
Flussimetro con trasmettitore di portata (solo versione H35D/C)
Manometro con uscita analogica (solo versione H35D/C)
Unità base
Quadro comandi (solo versione H35D)
Quadro comandi (solo versione H35D/C)
Trasduttori elettronici (solo versione H35D/C)
Cod. R00370/I 0910 Ed. 01 Rev. 04
In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche
essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico.
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