Ersatz für einen nicht mehr verfügbaren Positionssensor
Verstellbare Verdichterleitschaufeln regeln den Luftstrom durch den Verdichter und tragen dazu bei, einen stabilen Betrieb der Gasturbine unter wechselnden Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Ihre Position muss deshalb während des Betriebs zuverlässig erfasst werden.
Da die bisher eingesetzte Messlösung nicht mehr verfügbar war, musste eine geeignete Ersatzlösung gefunden werden. Der neue Sensor musste nicht nur die erforderliche Positionsmessung ermöglichen, sondern auch in den vorhandenen Bauraum sowie zur bestehenden mechanischen Konstruktion passen.
Gleichzeitig musste die Lösung die geltenden ATEX-Anforderungen erfüllen und den am Einbauort der Turbine auftretenden Umgebungs- und Temperaturbedingungen standhalten.
Anpassung an die bestehende Turbinenanlage
Anstatt die bestehende Konstruktion für einen Standardsensor umzubauen, wurde die Lösung zur Positionsmessung gezielt an die vorhandenen mechanischen Gegebenheiten angepasst.
Der lineare Wegsensor X117 wurde aufgrund seiner kompakten Abmessungen, seiner ATEX-Zertifizierung und seiner Eignung für den begrenzten Einbauraum ausgewählt. Für die konkrete Anwendung wurden verschiedene mechanische Aspekte angepasst, insbesondere die Einbau- und Befestigungssituation.
Zusätzlich wurde eine speziell ausgelegte Halterung entwickelt, mit der sich der Sensor exakt innerhalb der vorhandenen Konstruktion positionieren lässt.
Auf diese Weise konnte die nicht mehr verfügbare Messlösung ersetzt werden, ohne die umgebende Turbinenkonstruktion grundlegend verändern zu müssen.
Vom Sensorsignal zur Steuerung
Der X117 ist über einen galvanischen Trennverstärker X005 mit der Steuerung verbunden. Sensor und Trennverstärker bilden gemeinsam eine für explosionsgefährdete Bereiche geeignete Lösung zur Positionsmessung und übertragen das erforderliche Messsignal zuverlässig an das Steuerungssystem.
Die wichtigsten Auswahlkriterien waren:
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Eignung für ATEX-Bereiche
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Kompakte Sensorabmessungen
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Kompatibilität mit der bestehenden mechanischen Konstruktion
Positionsmessung ohne Zugang zur laufenden Turbinenanlage
Mit der neuen Messlösung lässt sich die Position der verstellbaren Verdichterleitschaufeln überwachen, ohne dass Personal während des Betriebs die Turbinenanlage betreten muss, um die Position direkt vor Ort zu kontrollieren.
Dadurch wird der erforderliche Zugang von Mitarbeitern zum Betriebsbereich reduziert. Gleichzeitig stehen die benötigten Positionsdaten direkt im Steuerungssystem zur Verfügung.
Das Ergebnis ist eine sicherere und zugleich praxisgerechtere Lösung zur Überwachung der verstellbaren Verdichterleitschaufeln während des Turbinenbetriebs.
Erfolgreich für die LM2500-Anwendung getestet
Die kundenspezifisch angepasste Lösung hat die Tests für den Einsatz an der LM2500 erfolgreich bestanden. Das gleiche Messprinzip bietet darüber hinaus eine Grundlage für die Anpassung an weitere LM2500-Konfigurationen oder vergleichbare Gasturbinenanwendungen, bei denen begrenzte mechanische Einbaumöglichkeiten, Anforderungen an den Explosionsschutz und eine zuverlässige lineare Positionsmessung miteinander kombiniert werden müssen.
Der Ersatz eines nicht mehr verfügbaren Positionssensors erfordert nicht zwangsläufig eine grundlegende Neukonstruktion der gesamten Anlage. Althen kann Lösungen zur Positionsmessung gezielt an vorhandene mechanische Schnittstellen, begrenzte Einbauräume und spezifische Umgebungsbedingungen anpassen.
Eingesetzte Produkte
ATEX-Positionsmessung
X117 Schlanker linearer Wegsensor
- Eigensicher für den Einsatz in Gasatmosphären
- Kompaktes Gehäuse mit 19 mm Durchmesser
- Hohe Genauigkeit und Signalstabilität
X005 Galvanischer Trennverstärker
- ATEX- und IECEx-zertifiziert
- Ausgangsoptionen: 0,5–9,5 V oder 4–20 mA
- Bandbreite: 4,7 kHz für dynamische Signale