Thermische Fluidenergiemaschinen
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Dampfkraftwerke übernehmen eine Schlüsselrolle bei der Versorgung mit elektrischer Energie. Damit ist der Dampfkraftprozess nach Clausius-Rankine auch heute noch einer der wichtigsten industriell genutzten Kreisprozesse.
Dampfkraftanlagen
ET 805 - ET 851 Dampfkraftanlagen von GUNT
Einzylinder-Kolbendampfmaschine mit gasbeheiztem Kessel zur Dampferzeugung
Lerninhalte/Übungen
- Demonstration der Funktion einer Dampfmaschine
- Komponenten einer Dampfkraftanlage und deren Zusammenspiel kennenlernen
- Aufnahme der Dampfdruckkurve
- Effekt der Nachverdampfung und der Nachspeisung von kaltem Wasser
- Bestimmung des Brennstoffverbrauchs, der erzeugten Dampfmenge, des Kesselwirkungsgrads sowie der Kondensatorleistung
einfachwirkende Dampfmaschine mit Kondensation; Bestimmung von mechanischer Leistung und Wirkungsgrad
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit HM 365 und ET 813.01
- Bestimmung der erzeugten Dampfmenge, der mechanischen Leistung und des Energieverbrauchs
- Berechnung des Gesamtwirkungsgrads
- Bestimmung der im Kondensator abgeführten Wärme
- Aufnahme der Dampfdruckkurve
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gasbeheizter Dampferzeuger im Labormaßstab für Nass- oder überhitzten Dampf; eingebauter Kondensator
Lerninhalte/Übungen
- spezifische Kennwerte eines Dampfkessels
- Wirkungsgrad eines Dampferzeugers
- Abgasanalyse
- Einfluss von unterschiedlichen Brennereinstellungen
- Sättigungstemperatur und -druck des Dampfes
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einstufige Dampfturbine mit Leistungsmessung; Dampfversorgung über ET 850, gasbeheizt oder ET 852, elektrisch
Lerninhalte/Übungen
- Arbeitsweise einer Dampfturbine:
- Dampfverbrauch der Turbine
- Turbinenleistung bei unterschiedlichen Einstellungen
- Untersuchung der auftretenden Verluste an unterschiedlichen Komponenten der Turbine
- Leistungs- und Drehmomentverlauf
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elektrischer Dampferzeuger für Nass- oder überhitzten Dampf; eingebauter Kondensator; alternativ zum gasbeheizten Dampferzeuger ET 850 zur Versorgung der Dampfturbine ET 851
Lerninhalte/Übungen
- spezifische Kennwerte eines Dampfkessels
- Wirkungsgrad eines Dampferzeugers
- Sättigungstemperatur und -druck des Dampfes
- Dampfenthalpie
- Bestimmung der Wärmestromdichte und des Wärmedurchgangskoeffizienten
ölbeheizter Dampfkessel, einstufige Industrie-Kleinturbine, Kondensator und Speisewasseraufbereitung; Überwachung über SPS
Lerninhalte/Übungen
- Dampfkraftanlage und ihre Komponenten
- Anfahren, Betrieb und Abfahren einer Dampfkraftanlage
- geschlossener Dampf-Wasser-Kreislauf mit Speisewasseraufbereitung
- u. a. Bestimmung von:
Dampfturbinenanlage wie ET 830, zusätzlich mit Überwachung und Steuerung über Leitwarte mit Touchscreen
Lerninhalte/Übungen
- Dampfkraftanlage und ihre Komponenten mit Steuer- und Reglungssystem
- Anfahren, Betrieb und Abfahren einer Dampfkraftanlage
- Anlagensteuerung und -überwachung über ein Prozessleitsystem kennenlernen
- Überwachungs-, Pflege- und Wartungsarbeiten
- u.a. Bestimmung von: Ein- und Ausgangsleistungen, Komponenten- und Anlagenwirkungsgrade, spezifischer Brennstoffverbrauch der Anlage
Dampfturbine mit Synchrongenerator für Netzparallel- oder Inselbetrieb; komplett ausgestattet mit öl-/gasbeheiztem Dampfkessel, Kondensator, Kühlturm und Speisewasseraufbereitung; moderne Synchronisiereinrichtung (PPU)
Lerninhalte/Übungen
- Aufbau und Funktion einer kompletten Dampfkraftanlage mit Steuer- und Regelungssystem
- Anfahren, Betrieb, Abfahren, Pflege und Wartung einer Dampfkraftanlage
- Anlagensteuerung und -überwachung über ein Prozessleitsystem
- Erfassung und Auswertung der wichtigsten Betriebsparameter
- u.a. Bestimmung von: Ein- und Ausgangsleistungen, Komponenten- und Anlagenwirkungsgrade, spezifischer Brennstoffverbrauch
Bestimmung des Dampfgehaltes über Separierkalorimeter mit Zyklon-Wasserabscheider oder Drosselkalorimeter mit Dampfentspannung
Lerninhalte/Übungen
- Bestimmung des Dampfgehaltes über
- ein Separierkalorimeter mit Zyklon-Wasserabscheider
- ein Drosselkalorimeter mit Dampfentspannung
- Umgang mit einem h,s-Diagramm
Kennenlernen von Kesselsicherheitseinrichtungen wie Druck- und Wasserstandswächter
Lerninhalte/Übungen
- Modell eines ölbefeuerten Dampfkessels mit Betriebs- und Sicherheitseinrichtung
- Kennlinien der Überwachungsorgane
- Fehlerschaltungen
- Brenner mit Flammüberwachung
- Druckwächter und Begrenzer
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Eine Gasturbine arbeitet nach dem offenen Kreisprozess. Gasturbinen werden eingesetzt, wenn hohe Leistung und geringes Gewicht gefordert sind.
Gasturbinen
Zweiwellenanordnung mit Hochdruckturbine und Nutzturbine; Betrieb mit Flüssiggas
Lerninhalte/Übungen
- Wellenleistung bestimmen
- spezifischen Brennstoffverbrauch bestimmen
- Turbinenkennlinie der Nutzturbine aufnehmen
- Wirkungsgrad der Anlage bestimmen
kleine Einwellen-Gasturbine mit Schubmessung; Betrieb mit Kerosin oder Petroleum
Lerninhalte/Übungen
- Verhalten im Betrieb eines Strahltriebwerks inkl. Startprozedur
- Bestimmung des spezifischen Schubs
- Bestimmung des spezifischen Brennstoffverbrauchs
- Bestimmung des Luftverhältnisses
Betrieb mit Nutzturbine oder als Strahltriebwerk mit Schubdüse; Betrieb mit Flüssiggas
Lerninhalte/Übungen
- Funktion und typisches Verhalten im Betrieb einer Gasturbine
- Betrieb als Strahltriebwerk
- Betrieb als Nutzturbine
- Nutzleistung bestimmen
- Schubmessung
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Verdichter werden zum Komprimieren und Fördern von Gasen verwendet. Ihr größeres Druckverhältnis unterscheidet sie von Gebläsen.
Verdichter
Funktionstest an einem einstufigen Kolbenverdichter
Lerninhalte/Übungen
- Drucklufterzeugungsanlage kennenlernen
- Funktionstest an einem einstufigen Kolbenverdichter
- Druckanstieg im Druckluftbehälter als Funktion der Zeit
- Wirkleistung des Antriebsmotors in Abhängigkeit vom Druck
Untersuchungen an einem Luftverdichter mit Bestimmung der mechanischen Leistungsaufnahme
Lerninhalte/Übungen
- Aufbau und Betriebsverhalten einer Drucklufterzeugungsanlage mit einstufigem Kolbenverdichter
- Bestimmung der Kennlinie
- Bestimmung des Liefergrads
- Bestimmung des isothermen Wirkungsgrads
Aufnahme der Kennlinie eines industriellen zweistufigen Verdichters, Anlagensteuerung via SPS
Lerninhalte/Übungen
- Aufbau und Funktion eines zweistufigen Verdichters
- Messung relevanter Drücke und Temperaturen
- Bestimmung des Ansaugvolumenstroms
- Verdichtungsprozess im p,V-Diagramm
- Bestimmung des Wirkungsgrades
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Simulierter Betrieb einer zweistufigen Verdichteranlage mit Zwischen- und Nachkühlung
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen des mehrstufigen Verdichtungsprozesses
- Besonderheiten eines mehrstufigen Verdichters
- thermodynamische Zustandsgrößen
- Darstellung des Verdichtungsprozesses im T,s- und im p,V-Diagramm
- Kondensation im Zwischen- und Nachkühler
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Energieeffzienz einer Industrieanlage für Metallberufe und Mechatronik
Lerninhalte/Übungen
- energetische Bilanzierung einer Druckluftanlage, Wirkungsgrad berechnen
- Einsparpotenziale abschätzen
- typische Industriekomponenten der Anlage kennenlernen und untersuchen
- Steuerverhalten des Verdichters einstellen
- Dichtigkeitsprüfung
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Kreisprozesse
Fluidenergiemaschinen
Thermische Fluidenergiemaschinen