Rozwój

Korzystamy z zaawansowanych programów wspomagania projektowego co gwarantuje wysoki poziom wykonania maszyn i urządzeń:

• SOLIDWORKS PREMIUM
• SOLIDWORKS FLOW
• AUTO CAD
• AUTO CAD MECHANICAL

NASZE LABORATORIUM

W związku z realizacją projektu badawczo-rozwojowego pt. "Badania nad innowacyjnymi w skali świata turbozespołami o działaniu niweczącym zaburzenia w układzie przepływowym i wydłużonym czasie działania MEW"  w naszym laboratorium powstała instalacja, która łączy 3 modelowe turbiny Kaplana, semi Kaplana oraz Archimedesa. 

Foto 1. Modelowe turbiny semi Kaplana, Kaplana i Archimedesa

Foto 2 . Rendery modelowych turbin semi Kaplana, Kaplana i Archimedesa

                      Foto 3. Render modelowej turbiny semi Kaplana                 Foto 4. Render modelowej turbiny Kaplana 

                                           Foto 5. Render modelowej turbiny Archimedesa

Foto 6. Szafy sterownicze modelowych turbin Archimedesa, semi Kaplana i Kaplana

Wynikiem realizacji projektu badawczo-rozwojowego były 3 zgłoszenia patentowe, które zostały ogłoszone w biuletynach Urzędu Patentowego nr 17/2024 oraz 23/2024

1. Sposób regulowania ruchu turbiny wodnej Kaplana przez komputer, zwłaszcza poza zakresem zoptymalizowanej pracy turbinowej oraz układ regulowania ruchu turbiny wodnej Kaplana poprzez komputer dla realizowania tego sposobu

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób regulowania ruchu turbiny wodnej Kaplana przez komputer, zwłaszcza poza zakresem zoptymalizowanej pracy turbinowej oraz przedstawiony na rysunku układ regulowania ruchu turbiny wodnej Kaplana przez komputer, zwłaszcza poza zakresem zoptymalizowanej pracy turbinowej.
Sposób regulowania ruchu turbiny wodnej Kaplana przez komputer, zwłaszcza poza zakresem zoptymalizowanej pracy turbinowej, w której zmienia się kąty ustawienia łopatek wirnika śmigłowego zamocowanych obrotowo w gniazdach wirnika ewentualnie kąta ustawienia łopatek kierownicy, polega na przesyłaniu wartości sygnałów z czujników i analizie parametrów pracy przy zadanej kombinatoryce ustawienia
łopatek przez komputer, z którego sygnały przesyła się do modułów układu wykonawczego, charakteryzuje się tym, że wartości sygnałów: kąta α ustawienia łopatek wirnika, kąta β ustawienia łopatek kierownicy, prędkości obrotowej n wału, spadu użytecznego Hu jako użytecznej różnicy ciśnień, mocy elektrycznej Pe generatora, oczyszcza się i poddaje się filtracji dolnoprzepustowej, oblicza się warunki pochodnych Δ
poszczególnych sygnałów w określonym przedziale czasu Δt przy analizie stanu ustalonego, po czym z tablicy parametrów nominalnych Tpn dla porównywalnego punktu pracy turbiny pobiera się odpowiadające zmierzonym sygnałom wartości nominalne parametrów w pełni sprawnej turbiny o mocy mechanicznej Pt teoretycznie możliwej do uzyskania z tablicy charakterystyki eksploatacyjnej turbiny i oblicza się ubytek
sprawności Δη turbiny z ubytku mocy mechanicznej turbiny ΔPt/ΔPh, przy czym po przekroczeniu przez obliczoną wartość ubytku sprawności Δη względem zadanej wartości granicznej ubytku sprawności Δηg aktywuje się ruch łopatek w tryb oczyszczania na czas oczyszczania To, którym zaburza się przepływ napędowy strumienia wody po powierzchniach łopatek i wywołuje się turbulencje, korzystnie ustawia się ujemny kąt α ustawienia łopatek wirnika i/lub ujemny kąt β ustawienia łopatek kierownicy, po czasie oczyszczania To przestawia się podzespoły do zoptymalizowanej pracy turbinowej i powtarza się przesyłanie sygnałów, obliczenia oraz tryb oczyszczania do momentu uzyskania wartości ubytku sprawności Δη mniejszej od wartości dopuszczalnej Δηd ubytku sprawności, korzystnie 2% wartości mocy mechanicznej Pt tej turbiny.

2. Sposób regulowania ruchu turbiny wodnej Archimedesa oraz turbina wodna Archimedesa

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób regulowania ruchu turbiny wodnej Archimedesa oraz turbina Archimedesa. Sposób regulowania ruchu turbiny Archimedesa, polega na przesyłaniu wartości sygnałów z czujników i analizie parametrów pracy przez komputer, z którego sygnały przesyła się do modułów układu wykonawczego, charakteryzuje się tym, że wartości sygnałów: kąta nachylenia śruby, poziomu wody górnej
i poziomu wody dolnej i napływu przetwarza się i przesyła się sygnały regulacyjne do układu wykonawczego regulującego wyporność boi połączonej z obsadą łożysk dolnego końca wirnika, który unosi się lub się opuszcza. Korzystnie zmianę wyporności boi reguluje się poprzez wyparcie wody wtłaczanym powietrzem pod ciśnieniem. Turbina wodna Archimedesa posiada wirnik w postaci kilkuzwojowych płatów z krawędzią po linii śrubowej, które to płaty zamocowane ma koncentrycznie na wale rurowym, ułożyskowanym w obsadach łożyska górnego i łożyska dolnego, w metalowej rynnie ustawionej pod kątem pomiędzy poziomami wody górnej i wody dolnej, charakteryzuje się tym, że obsada (2) łożyska dolnego (3) połączona jest z pływakową boją (4) regulacyjną, której ruch góra-dół przesuwa położenie dolnego końca wału (5) ze zmianą kąta α nachylenia osi wirnika (1), przy czym zmienny stosunek ilości wody do powietrza wewnątrz pływakowej boi (4) ma wpływ na jej ruch góra-dół. Korzystnie krawędź śrubowa (6) ma nakładki (61) z tworzywa o mniejszej zdolności przymarzania niż stal korzystnie silikonu, poli-tetrafluoroetylenu PTFE, polipropylenu PP, polimidemu lub gumy SBR. Korzystnie nakładki (61) mają kształt walca, owalu lub elipsy, najkorzystniej przymocowane są do brzegu krawędzi śrubowej (6) elementami złącznymi. Korzystnie rynna (10) na powierzchni roboczej ma warstwę I tworzywa o mniejszym współczynniku przewodzenia ciepła niż współczynnik przewodzenia ciepła metalu, z którego wykonana jest rynna (1), najkorzystniej warstwą gumy SBR, polipropylenu PP, polimidenu lub poliuretanu. Korzystnie powierzchnia rynny (10) powleczona jest
warstwą II tworzywa o mniejszej zdolności przymarzania niż stal, najkorzystniej silikonem, politetrafluoroetylenem PTFE, polipropylenem PP, polimidem, poliuretanem, gumą lub kompozytami warstwowymi z takich tworzyw.

3. Sposób regulowania ruchu turbiny wodnej semi-Kaplana oraz turbina wodna semi-Kaplana

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób regulowania ruchu turbiny wodnej semi-Kaplana oraz przedstawiona na rysunku turbina wodna semi-Kaplana. Sposób regulowania ruchu turbiny wodnej semi-Kaplana przez komputer, w której zmienia się kąty ustawienia łopatek wirnika śmigłowego zamocowanych obrotowo w gniazdach wirnika, polega na przesyłaniu wartości sygnałów z czujników i analizie parametrów pracy przy zadanej kombinatoryce ustawienia łopatek przez komputer, z którego sygnały przesyła się do modułów układu wykonawczego, charakteryzuje się tym, że wartości sygnałów: kąta ustawienia łopatek wirnika, kątów jednostkowego ustawienia każdej łopatki kierownicy, prędkości obrotowej wału, mocy elektrycznej generatora i ciśnienia z przetworników ciśnienia zlokalizowanych promieniowo na obwodzie kierownicy, oczyszcza się, po czym z tablicy parametrów nominalnych dla porównywalnego punktu pracy turbiny pobiera się odpowiadające zmierzonym sygnałom wartości nominalne parametrów turbiny o mocy mechanicznej teoretycznie możliwej do uzyskania z tablicy charakterystyki eksploatacyjnej turbiny, przetwarza się i przesyła się sygnały regulacyjne do modułu napędu każdej z łopatek kierowniczych osobno.