Simulointimalli aksiaalisen turbokompressorin monitorointiin
Heikkinen, Rami (2016)
Heikkinen, Rami
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016053010806
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016053010806
Tiivistelmä
Insinöörityön tavoitteena oli luoda menetelmä aksiaalisen turbokompressorin monitorointiin, jolla kompressorin likaantumisesta tai muusta toiminnallisesta syystä johtuva suorituskyvyn alentuminen voidaan mitata. Työ tehtiin Nesteen Porvoon jalostamon tuotantolinja kahdelle, jossa työn kohteena oleva ilmakompressori sijaitsee osana leijukatalyyttistä krakkausyksikköä.
Työssä käsiteltiin kaasun komprimoinnin termodynamiikkaa, sekä aksiaalikompressorin rakennetta ja toimintaa osana prosessia. Työn soveltavassa osuudessa keskityttiin ominaiskäyrän simulointimallin kehittämiseen kohdekompressorin tunnettuihin ominaiskäyriin perustuen. Simulointimallin tuli tuottaa kompressorin toimintaympäristön prosessimittausten perusteella virheettömästi toimivan laitteen ominaiskäyrä, johon kompressorin reaaliaikaista ja prosessimittausten perusteella laskettua suorituskykyä voidaan verrata. Kehitettyä simulointimallia sovellettiin kohdekompressorin käyttöhistoriassa tallennettuun prosessimittausdataan normaalin suorituskykypoikkeaman tason määrittämiseksi.
Työn tuloksena syntynyt monitorointi parantaa mahdollisuutta havaita kohdekompressorin epänormaali toiminta, joka yhdessä muun kunnonvalvonnan kanssa tuottaa tärkeää informaatiota kunnossapidolle ja tuotantolinjan käyttöorganisaatiolle.
Työssä käsiteltiin kaasun komprimoinnin termodynamiikkaa, sekä aksiaalikompressorin rakennetta ja toimintaa osana prosessia. Työn soveltavassa osuudessa keskityttiin ominaiskäyrän simulointimallin kehittämiseen kohdekompressorin tunnettuihin ominaiskäyriin perustuen. Simulointimallin tuli tuottaa kompressorin toimintaympäristön prosessimittausten perusteella virheettömästi toimivan laitteen ominaiskäyrä, johon kompressorin reaaliaikaista ja prosessimittausten perusteella laskettua suorituskykyä voidaan verrata. Kehitettyä simulointimallia sovellettiin kohdekompressorin käyttöhistoriassa tallennettuun prosessimittausdataan normaalin suorituskykypoikkeaman tason määrittämiseksi.
Työn tuloksena syntynyt monitorointi parantaa mahdollisuutta havaita kohdekompressorin epänormaali toiminta, joka yhdessä muun kunnonvalvonnan kanssa tuottaa tärkeää informaatiota kunnossapidolle ja tuotantolinjan käyttöorganisaatiolle.