Berechnungen zur Strukturierung - Projektierungspraxis Verarbeitungsanlagen - page 307

Tab. 8.8 Daten der Maschinen
Prozess Anzahl Maschinen Maschine T A in min V T

1 1 M 1 6 0,98

2 2 M 2 3 0,99

3 4 M 3 3 0,95

4 1 M 4 6 0,98

8.5.4 Beispiele

8.5.4.1 Berechnung der Anlagenverfügbarkeit im Reduktionsverfahren
Für die in Abb. 8.12 dargestellte Anlagenstruktur ist im Reduktionsverfahren (Abschn.
8.5.1 ) die Systemverfügbarkeit zu berechnen. Methodisch wird diese Aufgabe in drei Tei-
laufgaben zerlegt und schrittweise gelöst. Die jeweiligen Teil-Lösungen führen schließlich
zur Systemverfügbarkeit der Anlage.
Gegeben:
Maschinen M 1 bis M 4 mit Werten für T A und V T aus BDE (Tab. 8.8 ) . Die Maschinen
der Prozesse 2 und 3 sind als jeweils identische Elemente anzusehen. Alle Prozesse werden
planmäßig mit Q rp =2000 kg/h betrieben. Interne Elementredundanz der Maschinen er-
möglicht einen Anlagenbetrieb mit Q r =Q rp ⋅(± φ )=⋅(±,)=. . .kg/h.
Die Speichergröße beträgt M = 400 kg; der Speicher soll planmäßig immer zu 50 % gefüllt
sein.
Gesucht:
1. Systemverfügbarkeit des Teilsystems Abschnitt II für die Bedingung, dass dieser Ab-
schnitt der Anlage mindestens 75 % von Q rp produziert
2. Systemerneuerungsrate β des Teilsystems Abschnitt II für die Bedingung unter 1
3. Systemverfügbarkeit der Anlage für die Bedingung, dass die Gesamtanlage mindestens
75 % von Q rp produziert.
4. Verfügbarkeitszuwachs infolge des Störungsspeichers gegenüber fester Verkettung.

Hinweise zur Lösung:
Zunächst ist schrittweise die Systemverfügbarkeit für die jeweils zu reduzierenden
Teilsysteme zu berechnen. Da das Gesamtsystem einen Störungsspeicher enthält, werden
schließlich für das Ersatzelement E II neben Q rp , φ und V für die Kopplung mit dem
Speicher noch β oder λ benötigt.
Bei der schrittweisen Berechnung der Verfügbarkeit bis einschließlich Teilschritt 3.3
interessieren nur die in den vorangegangenen Teilschritten berechneten Verfügbarkeiten,
d. h. die Verfügbarkeiten der betreffenden Teilsysteme sind unabhängig von den weiteren
zuverlässigkeitsrelevanten Parametern β oder λ . Das zeigt bereits auch Gl. 3.13 : V T ist nur
abhängig vom Verhältnis λ / β , nicht von deren absoluten Werten. Die absoluten Werte von
β oder λ werden jedoch im Schritt 4 zur Berechnung benötigt.