51137

Оценка эффективности системы эксплуатации турбинных установок

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Расчет эффективности системы эксплуатации ГТУ. Исследования влияния параметров на эффективность системы ТО. Рассчитать эффективность системы ТО.

Русский

2014-02-06

14.07 MB

5 чел.

Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

Кафедра турбин и турбинных установок

Отчет по лабораторной работе №1:

Оценка  эффективности системы эксплуатации турбинных установок (Вариант №1)

Выполнил: ст. 5-го курса, гр. 2510 Дорофеев В.В.

Проверил: проф. Рыбалко В.В.

Санкт-Петербург

2012


Оглавление

1. Задание и исходные данные. 3

1.1. Задание. 3

1.2. Исходные данные 3

2. Расчет оптимальных интервалов между плановыми  ТО в соответствии с заданной в исходных данных стратегией ТО. 4

3. Расчет эффективности системы эксплуатации ГТУ. 5

4. Исследования влияния параметров на эффективность системы ТО. 11

4.1. Исследование влияния времени восстановления ГТЭУ. 11

4.2. Исследование влияния средней наработки до отказа. 12



1. Задание и исходные данные.

1.1. Задание.

1. Рассчитать эффективность системы ТО.

2. Рассчитать оптимальные интервалы между плановыми ТО в соответствии с заданной стратегией ТО (разработка рекомендаций по применению разработанной системы ТО в практике эксплуатации судовых ГТУ).

3. Провести исследование влияния различных параметров на эффективность системы ТО.

1.2. Исходные данные

№ вар.

Стратегия ТО и восстановления работоспособности

Оптимальные интервалы между плановыми ТО, ч

Закон надёжности  ГТУ

Средняя наработка на отказ tcp, ч

Среднее
время

обнаружения (индикации) отказа, ч

Средняя
продолжительность планового ТО, ч

Средняя

продолжительность планового аварийно-восстановительного ремонта, ч

Средняя продолжительность внепланового аварийно-восстановительного ремонта, ч

1

1

Вычислить в соответствии с заданной стратегией ТО при назначенном ресурсе ГТУ 20 000 ч.

Нормальный  с параметрами

= tcp,

= 0,3

2000

2

10

18

30

Стратегии ТО: 1. Строго периодическое восстановление при известном математическом ожидании и дисперсии наработки до отказа.


2. Расчет оптимальных интервалов между плановыми  ТО в соответствии с заданной в исходных данных стратегией ТО.                       

Стратегия 1 (строго периодическое восстановление)

    В случае отказа выполняется аварийное восстановление элемента. Если объект проработал без отказа  определённое заранее время , то проводится  профилактическая замена элемента.  Как профилактическое, так и аварийное восстановления являются полным, т.е. регенерируют объект.

 Mp() - математическое ожидание времени между двумя профилактиками;

Mh() -  математическое ожидание времени между двумя аварийными

              восстановлениями;

Ip() = 1/Mp()  - среднее число профилактик;

Ih()= 1/Mh()  - среднее число аварийных восстановлений;

Если  известны средние затраты на профилактику и на аварийные замены, то при увеличении наработки объекта затраты на аварийное восстановление растут, а на плановую профилактику снижаются. Задача состоит в том, чтобы выбором надлежащего интервала восстановления оптимально учитывать эти две противоположные в отношении затрат тенденции.

Эксплуатация элемента (или всего объекта) ведётся в течение назначенного времени (ресурса).

Известны затраты времени на основные операции контроля и восстановления.

После обнаружения отказа элемента ведётся его восстановление, длительность которого

 заранее известна и задана в исходной информации;

 Постановка задачи:

Определить моменты выполнения проверок (ТО), при проведении которых коэффициент готовности элемента (в общем случае объекта) будет максимальным, а суммарные затраты на контроль и восстановление минимальны.

Задание исходной информации:

Средние затраты на аварийное и профилактическое восстановление, ч:

"Cтоимость"  восстановления после отказа, ч:

Математическое ожидание наработки на отказ, ч:

Алгоритм расчёта

Верхняя  оценка оптимального интервала между профилактическими заменами, ч:

Нижняя  оценка оптимального интервала между профилактическими заменами, ч:

Удовлетворительная оценка оптимального интервала между профилактическими заменами, которая верна при условии, что   (1 - 2s)/(tcp-с)  есть малая величина , ч:

Вывод. Для обеспечения  минимальной стоимости эксплуатационных затрат следует  ТО проводить через рассчитанный интервал времени: 1020 часов.

3. Расчет эффективности системы эксплуатации ГТУ.

Расчёт эффективности  системы технического обслуживания (ТО)

газотурбинных энергетических  установок (ГТЭУ)

Эффективность системы ТО оценивается по  величине функционала, характеризующего  время пребывания ГТЭУ  в состояниях  технического обслуживания и восстановления по отношению к времени нахождения в работоспособном состоянии при определённом уровне технической готовности. Интервалы времени  нахождения ГТЭУ  в различных состояниях вычисляются путём решения системы уравнений Колмогорова, составленных  для шести основных состояний  установки.

При решении задачи  соблюдаются все допущения  теории марковских случайных процессов.

Рассматриваемые состояния ГТЭУ представлены в виде графа

Состояния ГТЭУ:

S1 - работоспособное состояние ГТЭУ;

S2 - состояние скрытого отказа;

S3-  состояние восстановления после  отказа;

S4 - состояние планового ТО;

S5 - состояние планового аварийно- восстановительного  ремонта;

S6 - состояние внепланового аварийно-восстановительного ремонта.

Интенсивности переходов:- интенсивность отказов может быть подсчитана  по известной

                                                    функции надёжности ГТЭУ;

                                                  - интенсивность восстановлений определяется путём обработки

                                                     статистических данных из эксплуатационной документации.

                                                    ___________________________________________________

Приняты следующие показатели надёжности установки:

Среднее время наработки на отказ устранимый в эксплуатации, ч(задано в исх.данных):  

Продолжительность  инкубационного периода, ч (задано в исх.данных):  

Продолжительность  восстановления после отказа, ч (принято):  

Продолжительность  планового  аварийно-восстановительного ремонта, ч (задано в исх.данных):

Продолжительность  непланового аварийно-восстановительного ремонта, ч(задано в исх.данных):  

Продолжительность планового ТО, ч. (задано в исх. данных) :   

Соответствующие интенсивности переходов:

  ;

;

;

;

;

;

 ;  

;

 ;  

;

;

Вектор р содержит начальные значения  вероятностей нахождения  объекта в каждом их состояний.

(Сумма всех начальных значений должна быть равна единице.)

 

Контроль суммы вероятностей:

D - матрица значений первых производных системы  уравнений Колмогорова.

Z - матрица результатов решения системы дифференциальных     уравнений, столбцы которой содержат значения искомых функций.

Пределы интегрирования:

;

- процедура интегрирования системы дифференциальных уравнений  методом Рунге-Кутта  

; ;

Значение коэффициента готовности установки  K:

Вероятности  нахождения ГТЭУ в каждом из выделенных  шести состояний представлены на графиках:

 -контрольная проверка суммы вероятностей состояний,

которая должна быть равна единице в любой момент времени.

Алгоритм расчёта   функционала эффективности технического обслуживания:   

- с целью вычисления  интегралов от вероятностей состояний требуется представить полученные числовые  ряды вероятностей в виде функций, для чего выполняется аппроксимация  рассчитанных числовых рядов:

; ; ; ;

; ; ; ; ; ;

Время Т следует понимать как планируемое время функционирования установки с определённым (полученным  в данном расчёте) коэффициентом готовности. Для нахождения  корректной оценки эффективности системы ТО это время должно быть больше нуля и меньше (или равно)  правой границе интегрирования  системы уравнений (параметр b)

Определение суммарного  времени пребывания установки в различных состояниях (кроме состояний работоспособности и  скрытого отказа):

 

Расчёт J -функционала  эффективности системы  ТО :  

 

Выводы: 1.Во время функционирования установки с указанными  выше показателями надёжности обеспечивается стационарный  коэффициент готовности.При этом, через  ч, следует проводить полное восстановление (регенерацию) ГТЭУ  с  продолжительностью работ. Рассчитанная  эффективность  системы  ТО  определяется  функционалом,  величина которого равна 2.  Путём целенаправленного воздействия на объект и систему ТО, в результате чего должны  улучшиться показатели   надёжности объекта и, в частности, показатели  ремонтопригодности  (которые зависят и от системы ТО)  следует добиваться минимизации  функционал эффективности системы  ТО. Чем меньше величина функционала эффективности,  тем лучше работает система ТО.

4. Исследования влияния параметров на эффективность системы ТО.

4.1. Исследование влияния времени восстановления ГТЭУ.

Вывод: С уменьшением времени восстановления ГТЭУ после отказа эффективность ТО растет.

4.2. Исследование влияния средней наработки до отказа.

Вывод: С ростом средней наработки на отказ эффективность ТО растет.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36069. Философия. Основы философии 1.2 MB
  В своих сочинениях Платон не просто ставит и решает те или иные философские проблемы он дает нам чистый образец того что есть философское рассуждение само по себе что за мир открывается философу и каково значение обращения души человека к миру умопостигаемого. Душа видевшая всего больше попадает в плод будущего поклонника мудрости и красоты или человека преданного Музам и любви; вторая за ней в плод царя соблюдающего законы в человека воинственного или способного управлять; третья в плод государственного деятеля хозяина...
36070. Философия жизни 130.5 KB
  Ницше: он подверг критике рационалистические концепции мира человека истории которые господствовали в философии на протяжении XVII XVIII первой половины XIX вв. НИЦШЕ гениальный немецкий философ главным мучением всей жизни которого был вопрос: Можно ли надеяться когданибудь облагородить человечество Наделенный ясновиденьем нервов С. Цвейг Ницше пережил смерть Бога в личном трагическом опыте и вместе с тем провозвещая XX век постиг как судьбу современного человека. Обозначив кризис европейского гуманизма философия Ницше...
36071. Конспект лекцій з курсу Філософія 1.63 MB
  Філософія як форма світогляду її роль в житті суспільства і людини. Буття людини. У цій ситуації проблеми світоглядної орієнтації людини усвідомлення нею свого місця і ролі в суспільстві мети і сенсу соціальної і особистої активності відповідальності за свої вчинки і вибір форм і напрямів своєї діяльності стають головними життєвими цінностями. У становленні і формуванні світоглядної культури людини філософія завжди грала особливу роль повязану з її багатовіковим досвідом критичнорефлексивного осмислення глибинних...
36072. Потенціал підприємства: сутність і механізм функціонування 73.5 KB
  Предмет мета завдання курсу управління потенціалом підприємства УПП . Елементи підприємницького потенціалу підприємства ППП Джерела потенціалу підприємства і шляхи його збільшення. Управління потенціалом підприємства УПП є сферою економічного дослідження і створення методів аналізу і оцінювання можливостей підприємств з урахуванням практики діагностики внутрішнього і зовнішнього середовища підприємств.
36073. Структурний аналіз ресурсного потенціалу в системі управління витратами і інвестиціями 92 KB
  Структурний аналіз ресурсного потенціалу в системі управління витратами і інвестиціями. Обєкти субєкти цілі в системі управління витратами. Аналіз витрат і прийняття управлінського рішення. Резерви підприємства можуть бути повязані з витратами.
36074. Виробничий потенціал: структура, вимірювання величини, оцінювання ефективності використання 89 KB
  План Характеристика виробничого потенціалу. Оцінювання виробничого потенціалу на підставі аналізу рівня ефективності використання структури робочих місць. Оцінювання ефективності використання основних елементів потенціалу підприємства основних фондів виробничого персоналу технологічного та інформаційного потенціалу. Але поряд з цим існує ще ряд практичних завдань при вирішенні цієї проблеми: вибір найбільш ефективного показника для оцінювання виробничого потенціалу підприємства; обгрунтування збалансованості виробничого...
36075. Управління потенціалом підприємства на основі маркетингової діяльності (діагностика) 205 KB
  Розробка стратегії маркетингу починається з визначення ринку або його окремого сегменту на якому здійснюється діяльність підприємства. Мета аналізу СЗГ оцінювання перспектив розвитку з погляду масштабів зростання стабільності місткості ринку перспектив технологій норми прибутку. Стан зовнішнього оточення СЗГ слід оцінювати з використанням змінних параметрів : перспектив зростання перспектив рентабельності очікуваного рівня нестабільності успішної конкурентності на ринку. Очікуваний рівень нестабільності характеризується...
36076. Управління формуванням і розвитком потенціалу підприємства 64 KB
  Оцінка організаційного потенціалу підприємства. Методів управління при формуванні потенціалу підприємства. Це досягається формуванням організаційного потенціалу шляхом: проектуванням і створенням цілеспрямованої виробничої і соціотехнічної системи; організації підприємства з встановленням цілей діяльності і корпоративних норм; організацією управління діяльністю підприємства; забезпеченням інформацією; реорганізацією реструктуризацією підприємства відповідно до зміни цілей стану внутрішнього середовища потреб споживачів продукції;...
36077. Управління трудовими ресурсами підприємства 56.5 KB
  Ринок праці функціонування ринку праці. Регулювання ринку праці. Роль підприємства в регулюванні ринку праці управління трудовими ресурсами підприємства с. Завдання першої підсистеми управління трудовими ресурсами полягає в управлінні формуванням робочої сили відтворення підготовка відшкодування управління процесом розподілу трудових ресурсів управління створення робочих місць управління перерозподілом робочої сили; управління використанням робочої сили управління...