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Inbetriebnahme des Turbinenschleppprüfstands

| Hochschulkommunikation, Fakultät Maschinenbau / Umwelttechnik

Seit fast 15 Jahren entwickelt Prof. Dr.-Ing. Andreas P. Weiß (Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik) für und mit der Fa. DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. in Amberg Mikroexpansionsturbinen für die Druckluftenergiespeicherung, zur Nachverstromung der Abwärme von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder auch zur Nutzung von Abgasen und Abdämpfen in der Industrie. Da die Turbinen für einen Leistungsbereich von wenigen hundert Watt bis maximal hundert Kilowatt ausgelegt sind, werden sie als „Mikro-Turbinen“ bezeichnet.

Der neue Turbinenschleppprüfstand mit einer Drehmomentmesswelle für maximal 50.000 rpm und 0,2 Nm. Zum Schleppen des Prüflings dient eine 2 kW Druckluftturbine der Fa. DEPRAG.

Damit aufgrund der geringen Leistung die Baugröße (≤ ∅ 100 mm) nicht zu klein bzw. die notwendige Drehzahl nicht zu hoch ausfällt (10.000 rpm < n < 100.000 rpm) werden die Turbinenräder oft „teilbeauschlagt“, d. h. nicht die ganzen 360° des Rades werden vorm Arbeitsfluid durchströmt sondern z. B. nur 180°, die andere Hälfte wird nur mitgeschleppt werden, d. h. bremst.  „Ventilieren“ nennt man das im Turbinen-Fachjargon. Bei der Turbinen-Auslegung müssen die Ventilationsverluste vorausberechnet werden. Die dafür in der Literatur verfügbaren Korrelationen wurden an und für Maschinen  der Megawatt-Klasse abgeleitet. Da es nicht klar ist inwieweit diese Korrelationen auch für Kleinstturbinen anwendbar sind, wurde im Rahmen des TWO-Forschungsprojektes „Mikroexpansionsturbinen für die Druckluftenergiespeicherung“ der Turbinenschleppprüfstand konzipiert und aufgebaut (TWO = Technologie- und Wissenschaftnetzwerk Oberpfalz, gefördert vom StM BKWK).

Die Konzeption, die Konstruktion und der Aufbau des neuen Prüfstandes waren Gegenstand der Bachelor-Arbeit von Martin Dengler (Erneuerbare Energien) und der Projektarbeit von Vadim Heiß (Maschinebau). Die Fa. DEPRAG unterstützte das Projekt durch Überlassung von Komponenten und Fertigungsleistungen.

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