Betrieb einer Pumpe als Turbine am Prüfstand

Wird eine Pumpe rückwärts durchströmt, kehrt sich die Drehrichtung des Laufrades um, und das ursprünglich als Pumpe geplante Aggregat arbeitet als Turbine. Besonders in Anwendungsfällen, in denen die Anschaffungskosten für eine herkömmliche Turbine, welche normalerweise Prototypen sind, zu hoch sind, eignet sich eine Pumpe als Turbine. Als Serienprodukt verursacht sie geringere Investitionskosten und so wird der gegebenenfalls geringere Wirkungsgrad gegenüber einer „echten“ Turbine kompensiert. Im Auftrag eines Pumpenherstellers wurde im Labor des Instituts eine Pumpe für diesen Anwendungsfall aufgebaut und getestet.

Das Ziel der Messungen war, den Wirkungsgrad des Prüflings unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu ermitteln. Die unterschiedlichen Betriebspunkte wurden dabei durch Variation von Durchfluss und Drehzahl vorgegeben. Zusätzlich wurde auch das Kavitationsverhalten des Modells untersucht [Kavitation...]. Um die mechanischen Eigenschaften während des Betriebs aufzeichnen zu können musste die vom Hersteller gelieferte Modellmaschine adaptiert und mit einer Drehzahl- und Leistungsmessung ausgestattet werden. Sämtliche Umbauarbeiten wurden dabei von Mitarbeitern des Instituts durchgeführt.

Die durchgeführten Messungen zeigten die Leistungsfähigkeit des getesteten Modells und lieferten Anregungen für leicht durchzuführende Verbesserungsmaßnahmen um das Potential zu heben. Außerdem konnten durch diese Versuche neue Erkenntnisse zum Anfahrverhalten der Pumpe als Turbine gewonnen werden.