IDRAULICA H41D - Unità di Studio sulla Turbina Pelton

IDRAULICA
H41D - Unità di Studio sulla Turbina Pelton - Versione da Tavolo
H41D/C (Cod. 914508)
1. Generalità
L’unità didattica turbina ad azione Mini-Pelton consente lo studio dei parametri caratteristici tipici delle turbine ad azione.
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 Pelton H41D 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 H41D, la messa in
funzione, le modalità operative e alcune esperienze didattiche corredate da risultati sperimentali.
2. Composizione
L’unità è disponibile in due versioni:
•
H41D - Soluzione standard - Cod. 933705
Composta da:
A - Unità base
B - Quadro comandi
•
H41D/C - Soluzione completa di Sistema Automatico di Acquisizione Dati - Cod. 914508
Composta da:
A - Unità base
C - Quadro comandi completo di unità di condiziona-mento segnali e conversione A/D
Software di acquisizione ed analisi dati per Windows
Opzionale
•
Stroboscopio (cod. 901521)
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 H41D. 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 le palette della turbina viene regolata per mezzo di un apposito ugello di efflusso (ago Doble). 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.
H41D - Soluzione standard - Cod. 933705
Unità base composta da:
• Elettropompa centrifuga:
- velocità di rotazione: 2900 rpm;
- potenza: 0,75 kW;
- portata: 10 ÷ 60 l/min;
- prevalenza: 59 ÷ 10 m H2O.
• Vasca in acciaio inox, con coperchio, capacità: 40 l circa.
• Flussimetro in plexiglas a lettura diretta 3000 l/h max.
• Manometro 0 ÷ 6 bar.
• Ugello di efflusso di tipo Doble in acciaio inox.
• Tegolo deviatore.
• Turbina Pelton in materiale inossidabile.
• Schermo protettivo 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.
H41D (cod. 933705) – Soluzione standard con stroboscopio (opzionale)
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H41D/C - Soluzione completa di Sistema Automatico di Acquisizione Dati - Cod. 914508
Unità base composta da:
• Elettropompa centrifuga:
- velocità di rotazione: 2900 rpm;
- potenza: 0,75 kW;
- portata: 10 ÷ 60 l/min;
- prevalenza: 59 ÷ 10 m H2O.
• Vasca in acciaio inox, con coperchio, capacità: 40 l circa.
• Flussimetro a turbinetta 3000 l/h max.
• Manometro 0 ÷ 6 bar, di tipo piezometrico, con uscita analogica.
• Ugello di efflusso di tipo Doble in acciaio inox.
• Tegolo deviatore.
• Turbina Pelton in materiale inossidabile.
• Schermo protettivo 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 IBM o compatibile.
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.
Opzionale
Stroboscopio (cod. 901521)
• campo di misura:
- 150 ÷ 4000 lampi/min;
- 3700 ÷ 18000 lampi/min;
• errore ≤±1% sui valori indicati;
• alimentazione monofase 220/250 V; 50/60 Hz.
4. Esperienze
•
•
•
•
•
Tracciamento della caratteristica di potenza idraulica in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura dell’otturatore.
Tracciamento della caratteristica di potenza generata in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura dell’otturatore.
Tracciamento della caratteristica di coppia all’asse in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura dell’otturatore.
Tracciamento della caratteristica di rendimento in funzione della velocità di rotazione e dell’apertura dell’otturatore.
Visualizzazione dell’impatto del flusso d’acqua sulle pale per mezzo dello stroboscopio.
5. Configurazione minima richiesta PC
•
•
•
PC IBM o compatibile, minimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA 800x600,, mouse,
RAM 32 MB, porta USB;
Software: MS-Windows 98 o successive;
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: 800x550x800 h mm (Unità base)
540x350x340 h mm (Quadro comandi)
Peso netto: 54 kg (Unità base)
12 kg (Quadro comandi)
C
H41D/C
RPM
l/h
V
POMPA
PUMP
REGOLAZIONE
CARICO
LOAD REG.
0
STOP
A
START
0
H41D/C
10
DIDACTA ITALIA - Str. Del Cascinotto, 139/30 - 10156 TORINO - Tel. +39 011 273.17.08 FAX +39 011 273.30.88
http://www.didacta.it - e-mail: [email protected]
D
9
8
11
7
6
10
5
1
A
B
H41D
2
10
20
30
l/h
40
0
50
V
POMPA
PUMP
2
4
6
0
L
8
10
REGOLAZIONE
CARICO
LOAD REG.
A
0
STOP
START
0
10
DIDACTA ITALIA - Str. Del Cascinotto, 139/30 - 10156 TORINO - Tel. +39 011 273.17.08 FAX +39 011 273.30.88
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3
4
Fig. 1 - Legenda sinottico
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
A.
B.
C.
D.
Turbina Pelton
Tegolo deviatore
Vasca di alimentazione
Pompa centrifuga
Flussometro (solo versione H41D)
Freno
Manometro (solo versione H41D)
Trasduttore contagiri
Manopola di regolazione ago doble
Flussimetro con trasmettitore di portata (solo versione H41D/C)
Manometro con uscita analogica (solo versione H41D/C)
Unità base
Quadro comando (solo versione H41D)
Quadro comando (solo versione H41D/C)
Trasduttori elettronici (solo versione H41D/C)
Cod. R00371/I 1008 Ed. 01 Rev. 03
In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenzialiPage 4
descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico.