Μηχανές εσωτερικής καύσης, στατιστική ανάλυση, βλάβες, ανάλυση διασποράς, απλή και πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση | internal combustion engines, statistical analysis, failures, dispersion analysis (ANOVA), Simple and Multiple Linear Regression
10
8
Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
Η διπλωματική έχει ως αντικείμενο την περιγραφή και την διερεύνηση/εξέταση των βλαβών που συμβαίνουν στις μηχανές εσωτερικής καύσης που βρίσκονται στον ατμοηλεκτρικό σταθμό (ΑΗΣ) Λινοπεραμάτων, μέσω της χρήσης κατάλληλων στατιστικών μεθόδων και εργαλείων.
Για τη διεξαγωγή της παρούσας έρευνας επιλέχτηκαν και πάρθηκαν κάποιες ενδείξεις εκ του συνόλου που καταγράφονται και από τις 4 μονάδες Diesel που λειτουργούν στον ΑΗΣ Λινοπεραμάτων στο Ηράκλειο Κρήτης για χρονικό διάστημα 1 έτους (01 Ιανουαρίου έως 31 Δεκεμβρίου 2017). Τα δεδομένα ήταν σε χειρόγραφη μορφή και η ηλεκτρονική τους καταγραφή ήταν ιδιαίτερα χρονοβόρα. Γι’ αυτό το λόγο επιλέχθηκαν μόνον δύο χρονικές στιγμές ανά ημέρα (13:00 και 21:00) στα πλαίσια αυτής της διατριβής. Πιο συγκεκριμένα θα μελετηθούν οι 12 μεταβλητές : η θερμοκρασία εξόδου καυσαερίων του κάθε κυλίνδρου (εννέα στο σύνολο), η μέση τιμή της θερμοκρασίας εξόδου των καυσαερίων των κυλίνδρων, η θερμοκρασία εξόδου νερού ψύξεως εμβόλων και η θερμοκρασία εξόδου νερού ψύξεως χιτωνίων. Η ανάλυση έγινε με τη χρήση του στατιστικού πακέτου Minitab και διερευνά επίσης και τη σχέση των ωρών λειτουργίας και αποκατάστασης βλαβών των μηχανών με τον αριθμό των βλαβών που παρουσιάστηκαν το έτος.
Σχετικά με τη στατιστική ανάλυση έγινε έλεγχος κανονικότητας και ανεξαρτησίας των δεδομένων και έλεγχος για τυχόν αυτοσυσχέτιση μεταξύ των διαδοχικών τιμών των μεταβλητών. Επίσης, έγινε ανάλυση διασποράς (ANOVA) με στόχο να ανιχνευτούν αν υπάρχουν διαφορές στις μέσες τιμές των θερμοκρασιών καυσαερίων εξόδου των κυλίνδρων και του νερού ψύξεως των εμβόλων και των χιτωνίων των μηχανών καθώς και των βλαβών, των ωρών αποκατάστασης των βλαβών και των ωρών λειτουργίας τους. Επίσης πραγματοποιήθηκε η Απλή και η Πολλαπλή γραμμική Παλινδρόμηση (Simple/Multiple Linear Regression) μεταξύ των μεταβλητών έτσι ώστε να διερευνηθεί η σχέση μεταξύ των βλαβών και των ωρών αποκατάστασης και λειτουργίας των μηχανών καθώς και της θερμοκρασίας νερού ψύξης των εμβόλων με τη μέση τιμή της εξόδου των καυσαερίων των κυλίνδρων και της θερμοκρασίας νερού ψύξης των χιτωνίων και αν επιδρούν μεταξύ τους.
The objective of this thesis is the description and investigation/examination of the faults occurring in the internal combustion engines at the steam power station Linoperamata SPS, through the use of appropriate statistical methods and tools.
In order to carry out the current research, a subset of data was used from the total dataset of recordings of all four Diesel Units operating at the steam power station Linoperamata SPS of the Prefecture of Heraklion, Crete, for a period of 1 year (01 January to 31 December 2017). The data were handwritten and retrieving them from hard copy records was time consuming, thus, we selected two specific recording time points (13:00 and 21:00) to use in the current research. In particular, 12 variables will be studied: the exhaust gas temperature of each cylinder (nine of the total), the average temperature of the outgoing exhaust gas of every cylinder, the temperature of the piston out-coming cooling water and the sleeve cooling water outlet temperature. The analysis was done using the Minitab statistical software package and also explores the correlation between engine operating hours and engine repair times with the number of failures that occurred in the year.
Regarding the statistical analysis, we examined the regularity and independence of the data, and we investigated for autocorrelation between the successive values of the variables. Also, a dispersion analysis (ANOVA) was carried out to detect whether there were differences in the average values of cylinder exhaust gas temperatures and the engine pistons and sleeves cooling water temperatures, as well as the failures, repair duration times, and hours of operation. Simple Linear Regression and Multiple Linear Regression was also performed between the variables to investigate the relationship between damages and engine restoration and operating hours as well as the pistons cooling water temperature with the mean temperature value of the exhaust gases of the cylinders and the temperature of the cooling water of the sleeves and if they correlate affecting each other.
Στατιστική ανάλυση βλαβών μηχανών εσωτερικής καύσης παραγωγής ενέργειας ατμοηλεκτρικού σταθμού Λινοπεραμάτων