ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΓΙΑ ΑΠΟΔΟΤΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ Κ. Μαθιουδάκης Ν. Αρετάκης Α. Τσαλαβούτας Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 1
ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΓΙΑ ΑΠΟΔΟΤΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ Xαρακτηριστικά Διαγνωστικού Συστήματος Αεριοστροβίλου Επι μέρους λειτουργίες Πρόσκτηση και διαχείριση δεδομένων Θερμοδυναμική ανάλυση Παρακολούθηση EGT Ανάλυση Κραδασμών Παραδείγματα Εφαρμογών 2
Χαρακτηριστικά Συστήματος Αυτοματοποιημένο, ολοκληρωμένο συλλογή δεδομένων παραγωγή των διαγνωστικών αποφάσεων. Να παράγει πληροφορίες με υψηλό επίπεδο εμπιστοσύνης εξαγωγή ενός διαγνωστικού συμπεράσματος από ανεξάρτητες μεθόδου Φιλικό προς τον χρήστη χρήση από μη ειδικευμένο προσωπικό, διαγνωστική πληροφορία σαφής ελάχιστη ήκαθόλου παραπέρα ερμηνεία. Κάλυψη ευρέως φάσματος ανιχνεύσιμων βλαβών Προγνωστικές δυνατότητες βοηθώντας την αύξηση της διαθεσιμότητας και ελαχιστοποίηση των διακοπών λειτουργίας Στιβαρό όχι πολύ ευαίσθητο στο θόρυβο ήστις ελαττωματικές πληροφορίες εισόδου Να χρησιμοποιεί όσο το δυνατόν λιγότερα όργανα Να έχει αρθρωτή μορφή και ευέλικτη αρχιτεκτονική 3
Δομή Συστήματος 4
Γραφικό Περιβάλλον Επικοινωνίας Σύστημα που αναπτύχθηκε στο ΕΘΣ/ΕΜΠ 5
Πρόσκτηση και Διαχείριση Δεδομένων Παρακολούθηση Μετρούμενων Ποσοτήτων Παράδειγμα οθόνης πρόσκτησης δεδομένων. 6
Πρόσκτηση και Διαχείριση Δεδομένων (βλάβες Αισθητήρων) Επικύρωση Μετρήσεων Επίπεδα ελέγχων Έλεγχος φυσικών ορίων Έλεγχος συμβατότητας μετρήσεων Αξιολόγηση μέσω θερμοδυναμικής ανάλυσης Παράδειγμα: Όρια διακύμανσης πίεσης εξόδου συμπιεστή 7
Εφαρμογή Εντοπισμός βλάβης αισθητήρα με έλεγχο ορίων Χρονική εξέλιξη θερμοκρασίας EGT από το 6 ο θερμοστοιχείο 8
Εφαρμογή Εντοπισμός βλάβης αισθητήρα με αλληλοσυσχέτιση Μεταβολή της πίεσης εξόδου συμπιεστή στην περίπτωση βλάβης αισθητήρα 9
Αναγνώριση Σφάλματος μικρής έκτασης σε Αισθητήρα με Θερμοδυναμική Ανάλυση Υπογραφή βλάβης αισθητήρα πίεσης εξόδου συμπιεστή 10
Θερμοδυναμική Ανάλυση ΕντοπισμόςΔυσλειτουργιών Συνιστωσών 11
Θερμοδυναμική Ανάλυση με Προσαρμοστική Μοντελοποίηση Μηχανή Μετρήσεις Ελαχιστοποίηση ΣυνάρτησηςΚόστους Υπολογ. Μοντέλο Προλέξεις ΡύθμισηΠαραμέτρων Μοντέλου 12
Θερμοδυναμική Ανάλυση Υπολογισμός Διαγνωστικών Δεικτών Υγείας 13
Θερμοδυναμική Ανάλυση Παράδειγμα χρονικής εξέλιξης διαγνωστικού δείκτη (χειροτέρευσησυμπιεστή λόγω επικαθίσεων) 14
Θερμοδυναμική Ανάλυση Γραφικό Περιβάλλον Επικοινωνίας Προγράμματος Προσομοίωσης 15
Παρακολούθηση Κατανομών Θερμοκρασίας Εξόδου Εστίαση στο Θερμό Τμήμα Ποσότητες που παρακολουθούνται Συνολικά μεγέθη Διασπορά Μέγιστη Απόκλιση από τη μέση τιμή Προφίλ των ανηγμένων θερμοκρασιακών αποκλίσεων 16
Παρακολούθηση Κατανομών Θερμοκρασίας Εξόδου Παράδειγμα Οθόνης παρακολούθησης EGT 17
Ανάλυση Κραδασμών Αναγνώριση Κυρίως Μηχανικών Βλαβών 18
Παραδείγματα Εφαρμογών 19
Διάγνωση Προβλήματος Στροβίλου Σύμπτωμα: Αδυναμία Ανάληψης πλήρους φορτίου από μονάδα αεριοστροβίλου Σταθμός Σορωνής, ΡΟΔΟΣ % 1 0.5 0-0.5-1 -1.5-2 -2.5-3 -3.5 Διάγνωση Βλάβης df1 df2 df3 df4 df5 df6 06/1996 11/1996 Επιβεβαίωση, διόρθωση 20
Εφαρμογή: Χρήση στοιχείων δεδομένων από τον ελεγκτή Διαγνωστικό Σύστημα SULTZER 10 :συνδέσεις: με Controller 21
Κεντρική Μονάδα Διαγνωστικού Συστήματος Εγκατάσταση σε Παλαιά μηχανή 22
Εφαρμογή: Προσθήκη Οργάνων σε Λειτουργούσα μονάδα Τοποθέτηση Επιπρόσθετων Οργάνων 23
Παράδειγμα εξαγωγής Τάσεων μεταβολής Χρονική εξέλιξη του δείκτη επικαθίσεων των φίλτρων εισαγωγής Δείκτης: DP = P P amb t, in P P t, in s, in 24
Θερμοδυναμική Ανάλυση Παράδειγμα χρονικής εξέλιξης διαγνωστικού δείκτη 25
Θερμοδυναμική Ανάλυση Χρήση στοιχείων Διαγνωστικού συστήματος για βελτιστοποίηση χρήσης Καθαρισμοίσεσταθεράδιαστήματα Καθαρισμοίμεστοιχείααπόπαρακαολούθση Δείκτης Κόστους 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Δείκτης Κόστους 1.6 1.4 1.2 Συνήθεις Επικαθίσεις 1 0.8 Μειωμένες Επικαθίσεις 0.6 Αυξημένες 0.4 Επικαθίσεις 0.2 Συνήθεις Επικαθίσεις Μειωμένες Επικαθίσεις Αυξημένες Επικαθίσεις 0 0 0.5 1 1.5 Χρόνος 0 0 0.5 1 1.5 Χρόνος 26
Δυνατότητα Εφαρμογής σε Αεροπορικούς Κινητήρες ΑυτοματοποιημένοΣυστήματοςΣυλλογήςΔεδομένων, ΑποτίμησηςΛειτουργικήςΚατάστασηςκαιΔιάγνωσης ΒλαβώνσεΔοκιμαστήριο Κινητήρων J79 27
Σύνοψη - Συμπεράσματα Είναι δυνατή ηανάπτυξη προηγμένων διαγνωστικών συστημάτων για εφαρμογή σε λειτουργούντες αεριοστροβίλους Χρήση ευρέως φάσματος μεθόδων επιτρέπει ολοκληρωμένη αντιμετώπιση προβληματων εντοπισμού και χαρακτηρισμού δυσλειτουργιών Η πληροφορία που παρέχεται μπορεί να χρησιμοποιηθεί για βέλτιστη διαχείριση αεριοστροβίλων 28