Podrobno

Data-driven remaining useful life estimation of a fouled plate heat exchanger
ID Berce, Jure (Avtor), ID Bucci, Mattia (Avtor), ID Zupančič, Matevž (Avtor), ID Može, Matic (Avtor), ID Golobič, Iztok (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (9,83 MB)
MD5: 1FA05A47B3FBDA97C2A86BB2FCBB2A33
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431125015467?via%3Dihub Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Fouling-induced heat exchanger performance degradation brings about the need for timely maintenance to minimize economic and energy losses as well as reduce chances of system failure during long-term operation. An accurate real-time estimation of remaining useful life can drastically shorten downtime and improve process control. In this paper, we propose a novel coupling of machine learning, Kalman filter and Monte Carlo simulations to predict the remaining useful life of a fouled brazed plate heat exchanger without the need for run-to- failure data, with emphasis on practical model deployment. Firstly, an offline-trained Bagged Tree ensemble is employed to predict the reference performance of the heat exchanger in real-time, which is then compared to current sensor-measured performance of the unit. The progressing mismatch between both metrics is exploited for underlying degradation drift identification with the adaptive linear Kalman filter. Finally, the identified degradation model is propagated to the terminal threshold within a Monte Carlo simulation, obtaining a population of predicted remaining useful life values. The framework’s prognostic capability is demonstrated on three distinct experimental case studies of brazed plate heat exchanger fouling. We illustrate an accurate adaptive prediction of remaining useful life, even after dynamic changes of degradation progression in presence of large flow-rate induced disturbances. In addition, we provide a comprehensive outlook for future work together with possible framework extensions.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:remaining useful life, heat exchanger, fouling, prognostics, predictive maintenance, machine learning, kalman filter
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:V tisku
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2025
Št. strani:13 str.
Številčenje:Vol. 169, [article no.] 126954
PID:20.500.12556/RUL-169788 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621:551.511.33
ISSN pri članku:1873-5606
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2025.126954 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:238990083 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:11.06.2025
Število ogledov:344
Število prenosov:55
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Applied thermal engineering
Založnik:Pergamon Press
ISSN:1873-5606
COBISS.SI-ID:23195397 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.sl
Opis:Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo, vendar uporabniki ne rabijo upravljati materialnih avtorskih pravic na izpeljanih delih z enako licenco.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:preostali čas uporabnosti, prenosnik toplote, odlaganje nečistoč, prognostika, prediktivno vzdrževanje, strojno učenje, kalmanov filter

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0223
Naslov:Prenos toplote in snovi

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0251
Naslov:Izboljšanje procesa vrenja z uporabo teksturiranih površin (BEST)

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-50085
Naslov:Raziskave medfaznih pojavov kapljic in mehurčkov na funkcionaliziranih površinah ob uporabi napredne diagnostike za razvoj okoljskih tehnologij prihodnosti in izboljšanega prenosa toplote (DroBFuSE)

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj