Ausgewählte Projekte

Mechatronische Systeme

  • Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Erhöhung der Energieeffizienz von Turbomaschinen in Kraftwerksanlagen durch innovative Lagerkonzepte

    Mit dem Einsatz aktiver Magnetlagerungen soll die Energieeffizienz von Turbomaschinen gesteigert werden. Dabei stellen die extremen Umgebungsbedingungen hohe Anforderungen an die Magnet- und Fanglagerkonstruktionen sowie an die Werkstoffauswahl.

    Die Frage nach geeigneten Fanglagerkonzepten ist für Turbomaschinen bisher unzureichend beantwortet. Im Projekt verfolgen wir daher das Ziel, wissenschaftliche und technische Grundlagen zur Entwicklung geeigneter Fanglagerkonzepte für Großmaschinen mit aktiv magnetgelagerten Rotoren zu erarbeiten.

    Dazu erarbeiten wir die theoretischen Grundlagen für die Auslegung, Modellierung und Simulation von Gleit- und Wälzlagerungen und entwickeln, konstruieren und bauen einen geeigneten Großversuchsstand zur Qualifizierung von Fanglagerungen. Dies ermöglicht es uns, Fanglagerungen unter extremen Umgebungsbedingungen zu testen und Modelle zu validieren.

    Das Projekt wird innerhalb des Zittauer Kraftwerkslabors bearbeitet und ordnet sich in die Forschung und Entwicklung innerhalb des Kompetenzfeldes „Energie und Umwelt“ der Hochschule Zittau/Görlitz ein.

     

     

  • Konzeption, Entwurf, Konstruktion, Bau und Erprobung einer magnetgelagerten Industriedampfturbine

    Dampfturbinen werden üblicherweise mit Gleitlagern ausgestattet. Zur Schmierung und Kühlung der Gleitlager wird Öl verwendet. Auch für die Ventile der Drehzahlregelung sowie für die Sicherheitsabschaltung wird Öl benötigt. Diese nicht unerheblichen Ölmengen stellen ein großes Sicherheitsrisiko dar. Durch den Einsatz von Magnetlagern und elektromechanischen Ventilantrieben kann auf den Einsatz von Öl bei Dampfturbinen verzichtet werden, denn Magnetlager stabilisieren den Turbinenläufer mit Hilfe von magnetischen Kräften und benötigen somit keine Schmiermittel.

    Um eine ölfreie magnetgelagerte Industriedampfturbine im Kraftwerk Jänschwalde industriell einsetzen zu können, haben wir diese Technologie an einem Versuchsstand in Zittau getestet und den Funktionsnachweis für die Magnetlagerung erbracht.

    Außerdem haben wir Experimente zur Kühlung der Magnetlager mittels Luft durchgeführt und konnten dabei optimale Arbeitspunkte für die Luftkühlung finden. Zudem haben wir das Verhalten der Notfallsysteme bei einem Ausfall der Magnetlager überprüft.

    Nach Abschluss der Experimente wurde der Prototyp einer Speisepumpenantriebsturbine im Turbinenwerk Görlitz der SIEMENS AG gefertigt und im Braunkohlekraftwerk Jänschwalde installiert. Dort läuft die Maschine seit 2014, zunächst im Probebetrieb und seit 2015 im Leistungsbetrieb.

     

     

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