Implementering av digitale verktøy for feilsøking og utbedring av lekkasje på en pelton - injektor
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3011696Utgivelsesdato
2022Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Denne bacheloroppgaven omhandler implementering av digitale verktøy for feilsøking og utbedring av lekkasje på en pelton – injektor. Fokus på digitalisering i vannkraftsektoren har økt betraktelig de siste årene. Konkurranse fra vind – og solenergisektorene har trolig bidratt til dette. Til nå er digitale verktøy brukt til store problemstillinger og beregninger. Vi ønsker å implementere bruk av digitale verktøy også for å løse mindre, ikke-kritiske problem. Problemstillingen har vi fått fra kraftverkseier Østfold Energi. Kraftverkseier ønsker å finne ut hvor en intern lekkasje på injektorene ved Borgund Kraftverk oppstår, og om det er mulig å utbedre dette ved små modifiseringer. Dersom dette fungerer kan man potensielt spare store summer ved å forlenge revisjonsintervallet. For å få en helhetlig forståelse av vannkraftverk og dets komponenter har vi fått besøke Naddvik Kraftstasjon, som i vinter/vår har gjennomgått en stor revisjon. Der ble blant annet injektorene demontert og sendt til revisjon hos Rainpower på Sørumsand.
Ved undersøkelse av tegninger levert av Rainpower og Østfold Energi konstaterte vi tidlig at lekkasjen kun kan oppstå på to mulige steder. Vår oppgave ble da å finne ut ved hvilke av de to punktene lekkasjen oppstod, og skissere alternative modifiseringer for dette området. Gjennom oppgaven har vi benyttet 3D-tegning og CFD – analyse i Solidworks og trykksimulering i Abaqus. Vi har fått konkrete og visuelle resultat, med noe usikker validitet. På bakgrunn av dette har vi valgt å helgardere ved valg av modifisering og plassering. Modifiseringene baserer seg på støtteringer til eksisterende O-ringer, og introduksjon av en ekstra O-ring for dobbel sikring. Dette anbefaler vi da å gjøre ved begge mulige lekkasjepunkter.
Prosjektet har gitt oss en grundig og helhetlig forståelse av vannkraftverk, særlig pelton – aggregat, samt mye erfaring og kompetanse innen bruk av digitale verktøy. This bachelor thesis concerns implementation of digital tools in use for troubleshooting and improvement of an internal leakage on a pelton turbine injector. Focus on digitalization in the hydropower sector has increased immensely in recent years, competition from the rising wind and solar energy sectors has most likely contributed to this development. So far digital tools have exclusively been used for large issues and calculations. We want to implement use of digital tools to solve minor, non-critical issues as well. We have received our issue from renewable energy producer Østfold Energi. They want to determine the location of an internal leakage discovered in their injectors at Borgund power plant. They also want to figure out if it is possible to conduct a simple rebuild or modification to solve the issue. If successful, Østfold Energi can save large amounts of money by extending the revision interval. To help get a better understanding for hydropower and the plant’s components we were invited to Naddvik power plant, who this winter underwent a large revision. As part of this revision, the injectors were dismounted and shipped to Rainpower in Sørumsand.
By close examination of drawings delivered by Rainpower and Østfold Energi we quickly determined that the leakage only had two possible entry points. Our task was to figure out which of the points were most prone to leakage and model two alternative solutions. Throughout the project we have used 3D – drawing and CFD – analysis in Solidworks, and pressure simulation in Abaqus. We developed concrete and visual results, but with some inconclusiveness due to our lack of experience using these advanced digital tools. Therefore we have concluded with a combined solution on both leakage points. The modifications include use of backup rings and introduction of an additional O-ring for double security against leakage.
Throughout the project period we have acquired a thorough and comprehensive understanding of hydropower and its technical components, especially regarding pelton machines. Additionally, we gained a lot of knowledge and experience using advanced digital tools.