Vakiosyklonierottimen toimintaperiaatteet, mitoitusmenetelmät ja mitoitus

Tässä työssä on tutkitaan vakiosyklonin toimintaperiaatteita ja esitellään kaksi mitoitusmenetelmää, nk. Lapplen ja Stairmandin menetelmät, joita käyttäen mitoitetaan sykloni 1,5 MW puuhakekattilalle savukaasunpuhdistajaksi. lisäksi työssä selvitetään syklonin soveltumista biopolttoainekattiloihin rajoittuen leijupeti- ja arinakattiloihin.

Turun Pernon telakan lakkokulttuuri - Lakot, niiden väitetyt syyt ja toimintaperiaatteet vuosina 1976-1984.

Tämän tutkimuksen pääasiallisina lähteinä toimivat Työelämän suhteiden neuvottelukunnan 1980-luvun alussa toteuttama haastattelututkimus ja siinä muotoutunut aineisto sekä Pernon telakan työntekijöiden ammattiyhdistystoiminnan sivutuotteena syntyneet pöytäkirjat, muu arkistoaineisto ja toteuttamani aikalaishaastattelut. Näiden lähdeaineistojen kautta on mahdollista eritellä ja verrata lakkotapahtumia ja seurata niiden kulkua vuosina 1976-1984. Pernon telakan lakkokulttuuri rakentui osittain Turun Aurajokisuun telakan lakkokulttuurin pohjalle, mutta se kehittyi omanlaisekseen telakan alkuaikojen lakkojen, erityisesti vuoden 1977 WTR-lakon, ja työntekijöiden keskuudessa vallinneiden erilaisten poliittisten voimasuhteiden vuoksi. Kamppailu WTR-palkkausjärjestelmästä ja sen muuttamisesta määritti Pernon telakan lakkokulttuuria koko tutkimusajankohdan ajan. WTR oli Wärtsilän telakoilla käytetyn osaurakkapalkkausjärjestelmän nimitys. Vuoden 1977 WTR-lakossa työntekijät hävisivät kamppailun työnantajan ajaman työnantajalle edullisemman urakkajärjestelmän käyttöönotosta. WTR-lakossa kärsityn tappion työntekijöiden piirissä aiheuttama katkeruus heijastui pitkälle 1980-luvulle työntekijöiden hidastaessa urakkavauhtiaan ja työnantaja menetti osan urakkajärjestelmän vaihdosta saavuttelemastaan hyödystä yleisen työn tuottavuuden kasvun hidastuessa. Pernon telakan lakot muuttuivat suurista koko telakan lakoista vuoden 1979 jälkeen pieniksi osastokohtaisiksi lakoiksi telakan luottamusmiesten päätöksellä. Samalla lakkojen kokonaismäärä kasvoi, mutta niihin osallistuneiden työntekijöiden määrä laski ja niissä menetettyjen työtuntien määrä laski. Suurin osa Pernon telakan lakoista johtui palkkauserimielisyyksistä. Lakkoja aiheutui myös työturvallisuussyistä, vastatoimina työnantajan toimenpiteille ja ajoittain telakan ulkopuolisista poliittisista syistä. Työnantajalla ja työntekijöillä oli täysin erilainen käsitys lakkojen syistä ja se näkyi heidän toimintatavoissaan, lausunnoissaan ja käyttäytymisessään.

Konserninlaajuisen WLAN-verkon suunnittelu

Tässä insinöörityössä tutustuttiin WLAN-verkkoihin, sekä varsinkin niiden integroimiseen osaksi yrityksen tietoverkkoa. Työ tehtiin Ahlstrom Oyj:n tilauksesta. WLAN-verkot mahdollistavat käyttäjälleen paremman liikkuvuuden mm. kannettavaa tietokonetta käytettäessä eivätkä sido käyttäjää kiinteän yhteyspisteen viereen. Tästä on yrityskäytössä hyötyä mm. kokouksissa ja neuvotteluissa. Myös vierailijoille tästä on hyötyä, mikäli yritys pystyy tarjoamaan heille palvelun päästä verkkoon. LWAPP on tekniikka, joka mahdollistaa suurien langattomien verkkojen hallinnoimisen ja valvomisen yhdestä paikasta tai laitteesta käsin. Tästä on hyötyä, mikäli tukiasemien lukumäärä on suuri ja verkko laaja. Tutkimus aloitettiin selvittämällä WLAN-verkkojen historiaa sekä esittelemällä eri standardit. Tämän jälkeen tutustuttiin radiotiellä tapahtuviin siirtotekniikoihin ja eri modulaatiomenetelmiin. Myös WLAN-verkon siirtotietä sekä erilaisia WLAN-verkoissa käytettäviä antenneja tarkasteltiin työssä. WLAN-verkkojen tietoturvallisuus, kuten uhat ja salausmenetelmät olivat keskeisessä asemassa työtä tehtäessä. Tulevaan CAPWAP-protokollaan luotiin katsaus työssä. Vahvin ehdokas protokollaksi on Ciscon kehittämä LWAPP, mutta myös sen kilpailijoita tarkasteltiin lyhyesti. Työn lopuksi suunniteltiin Ahlstrom Oyj:lle konserninlaajuinen WLAN-standardi, jota tullaan käyttämään yrityksen konttoreissa ympäri maailman. Systeemi mahdollistaa sekä yrityksen työntekijöille vahvalla salauksella muodostetun langattoman yhteyden luomisen inter- ja intraverkkoihin, että yrityksen vierailijoille internet-yhteyden. Tämä on toteutettu käyttämällä useita SSID:tä joille on luotu erilaiset toimintaperiaatteet.

RFID-tekniikan käyttö betonielementtien tunnistamiseen

RFID on 2000-luvulla yleisesti saatavilla tullut tekniikka erilaisten kohteiden tunnistamiseen. RFID-tekniikassa tunnistamiseen käytetään pienikokoisia tunnisteita, joiden tietosisältö pystytään lukemaan langattomasti ilman näköyhteyttä tarkoitukseen soveltuvalla lukulaitteella. Tunnisteet ovat halpoja ja yksinkertaisia. Yleensä ne eivät sisällä omaa virtalähdettä, vaan ne toimivat ainoastaan lukulaitteen luoman kentän voimalla. Tässä työssä tutkitaan RFID-tekniikan soveltuvuutta betonista valmistettujen rakennuselementtien tunnistamiseen. Ympäristön vaikutukset tekniikan käyttöön tutkitaan ja selvitetään, mitkä ovat parhaat toimintatavat elementtien tunnistamiseen nämä vaikutukset huomioon ottaen. Työssä esitellään ensin RFID-tekniikan toimintaperiaatteet sekä tunnisteiden ja lukulaitteiden rakenne. Tunnisteiden jaottelu erilaisten ominasisuuksien perusteella käydään läpi ja sovellusalan kannalta tärkeimmät standardit esitellään. Käytännön osuudessa esitellään RFID-tekniikan soveltamista betonista valmistettujen rakennuselementtien tunnistamiseen. Työssä esitellään saavutetut mittaustulokset sekä betonielementtien tunnistamiseen ja tietojen hallintaan toteutetun järjestelmän rakenne.

Ympäristötietämyksen hallintasovelluksen kehittäminen

Uudistunut ympäristölainsäädäntö vaatii energiantuotantolaitoksilta yhä enemmän järjestelmällistä ympäristötiedon hallintaa. LCP- ja jätteenpolttoasetuksen velvoitteet ovat asettaneet uusia vaatimuksia päästöjen valvontaan ja siihen käytettävien mittausjärjestelmien laadunvarmennukseen sekä päästötietojen raportointiin. Uudistukset ovat lisänneet huomattavasti laitoksilla ympäristötiedon käsittelyyn kuluvaa aikaa. Laitosten toimintaehdot määritellään ympäristöviranomaisen myöntämässä ympäristöluvassa, joka on tärkein yksittäinen laitoksen toimintaa ohjaava tekijä. Tämän lisäksi monet toimijat haluavat parantaa ympäristöasioiden tasoaan vapaaehtoisilla ympäristöjärjestelmillä. Tässä diplomityössä kuvataan energiantuotantolaitosten ympäristöasioiden tallentamiseen ja hallintaan kehitetty selainpohjainen Metso Automationin DNAecoDiary'sovellus. Työ on rajattu koskemaan Suomessa toimivia LCP- ja/tai jätteenpolttoasetuksen alaisia laitoksia. Sovelluksen avulla voidaan varmistaa energiantuotantolaitosten poikkeamien, häiriöilmoitusten, päästömittalaitteisiin liittyvien tapahtumien ja muun ympäristöasioiden valvontaan liittyvän informaation tehokas hallinta. Sovellukseen tallennetaan ympäristötapahtumiin liittyvät perustiedot sekä etenkin käyttäjien tapahtumiin liittyvä kokemustietämys. Valvontakirjaukseen voidaan liittää tapahtuman perustietojen lisäksi myös tiedostoja ja kuvia. Sovellusta ja sillä kerättyä tietoa voidaan hyödyntää laitoksella käsilläolevien ongelmien ratkaisuun, ympäristötapahtumien todentamiseen sekä ympäristöraporttien laadintaan. Kehitystyön tueksi järjestettiin asiakastarvekartoitus, jonka perusteella ideoitiin sovelluksen ominaisuuksia. Tässä työssä on esitetty ympäristötiedon hallinan perusteet, selvitetty DNAecoDiaryn toimintaperiaatteet ja annettu esimerkkejä sen hyödyntämisestä. Sovelluksen lopullinen sisältö määritellään kunkin asiakkaan ympäristöluvan ja oma-valvonnan tarpeiden mukaisesti. Sovellus toimii itsenäisesti tai osana laajempaa Metso Automationin päästöjenhallinta- ja raportointisovelluskokonaisuutta.

Sellutehtaan valkaisusäätöjen evaluointi

Tämän diplomityön tarkoituksena oli arvioida UPM-Kymmene Oyj, Kaukaan sellutehtaan havukuitulinjan uuden valkaisusäätömenetelmän, kompensoidun kappakerroinsäädön, ja vaaleusanalysaattoreiden käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutukseen ja sellun laatuun. Kirjallisuusosassa esitelläänvalkaisun tärkeimpiä on-line ja in-line mittalaitteita sekä niitä hyödyntäviä säätöratkaisuja. Tiettävästi paras saatavilla oleva säätömenetelmä, kompensoitu kappakerroinsäätö määrittää klooridioksidiannoksen vaiheeseen tulevan massan kappaluvun tai vaaleuden perusteella. Valkaisukemikaaliannos optimoidaan jatkuvatoimisten vaaleus- ja jäännösmittausten sekä vaiheen jälkeisen saavutetun kappaluvuntai vaaleuden takaisinkytkennällä. Kokeellisessa osassa arvioitiin havulinjan valkaisusäätömenetelmän käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutuksiin ja sellun laatuun vertailemalla uuden ja vanhan säätömenetelmän aikaisia kemikaalikulutuksia sekä välikappaluvun ja loppuvaaleuden itseisarvopoikkeamia tavoitteistaan. Lisäksi selvitettiin annossäätöön ja kompensoituun vaaleussäätöön perustuvan vanhan sekä kompensoitua kappakerroinsäätöä soveltavan uuden säätömenetelmän toimintaperiaatteet. Työssä kartoitettiin myös valkaisulinjan tarpeet uusille mittalaitteille sekä analysaattorin mittausten vertailukelpoisuus laboratorioanalyysien kanssa. Edelleen työssä arvioitiin tehtaan X koivuvalkaisulinjan uuden säätömenetelmän toimivuus. Kompensoidun kappakerroinsäädön käyttöönoton myötä valkaisun klooridioksidikulutukset pienenivät sekä välikappaluku ja loppuvaaleus saatiin pidettyä lähempänä tavoitteittaan. Säätömenetelmän toimivuuttaedisti vaaleusanalysaattoreiden mittausten korreloivuus laboratorioanalyysien kanssa. Vastaavat vaikutukset kemikaalikulutuksiin ja sellun laatuun havaittiin myös tehtaan X valkaisusäädön käyttöönotosta.

Jäänhoitokoneen voimansiirron kehittäminen

Diplomityön tavoitteena oli tutkia jäänhoitokoneen nykyisen voimanlähteen mahdollista korvaamista eri tekniikkaan perustuvilla voimanlähteillä. Teoriaosassa tutustutaan jäänhoidon historiaan eli mistä tarve jäänhoitokoneiden suunnitteluun ja valmistukseen on syntynyt. Samoin esitellään jäähoidon koko prosessi ja eri käyttövoimanlähteet mitä maailmalla jäänhoitokoneissa on käytössä. Käytännön osuus keskittyy aluksi esittelemään jäänhoitokoneen nykyisen toimintaperiaatteen, siinä käytetyt komponentit sekä kartoittaa koko järjestelmän heikkoudet ja vahvuudet. Osuudessa selvitetään myös kahden nykyisestä poikkeavien voimanlähteiden toimintaperiaatteet sekä niiden mahdollisuudesta korvata jäänhoitokoneen nykyinen järjestelmä. Näiden osalta selvitetään myös vaihtoehtoisten tekniikoiden heikkoudet ja vahvuudet. Työn tuloksena selvisi, että uudet korvaavat voimanlähteet ovat vielä kehitysvaiheessa eikä siis vielä tarpeeksi valmiita, suorituskykyisiä tai saasteettomia korvaamaan nykyistä 0-päästöistä sähkömoottorijärjestelmää. Sen sijaan kehitysehdotuksena syntyi idea nykyisen järjestelmän optimoimisesta paremman hyötysuhteen ja sitä mukaa akkujen eliniän parantamiseksi.

Prosessilaitosten asennusjärjestyksen simulointi 3D-malleilla

Työn tavoitteena on haihduttamon asennusjärjestyksen havainnollistaminen 3D animaatiota hyväksikäyttäen, sekä sen hyödyntäminen niin myynti- kuin asennusneuvotteluissa. Kirjallinen osio perustuu tehtyyn 3D-animaatioon, joka onjaettu kolmeen pääalueeseen. Ensimmäisessä vaiheessa kerrotaan lyhyesti Andritz Oy:n liiketoiminnasta sekä selvitetään haihduttamoprosessin toimintaperiaatteet. Toinen alue käsittää toimintaprojektin, jossa tuotettu 3D-animaatio linkitetään sen käyttöympäristöön. Kolmannessa alueessa käydään läpi 3D-animaation tekoon liittyvät asiat. Lopuksi ennen yhteenvetoa käydään vielä läpi käyttäjien kommentit tehdystä animaatiosta.

Energiatehokkaiden tuotteiden myynti voimalaitoksiin

Tämän diplomityö käsittelee energiasäästömahdollisuuksia taajuusmuuttajien ja korkean hyötysuhteen moottoreiden avulla Suomen voimalaitoksissa. Energiatehokkuuden parantaminen voimalaitosten tuotantoprosessissa tarjoaa suuria myyntimahdollisuuksia ja on siten mielenkiintoinen tutkimuksen kohde. Työn tavoitteena on analysoida voimalaitostoimialaa Suomessa ja selvittäävoimalaitosten energiansäästöpotentiaalia suurimpien sähköä kuluttavien laitteiden osalta. Työn perusteella saadaan muodostettua kuva taajuusmuuttaja ja korkean hyötysuhteen moottorien markkinoista voimalaitoksiin. Työnalkuosassa keskitytään voimalaitostoimialan ja energiamarkkinoiden analyysiin. Analyysissä käydään läpi yleisimpien voimalaitosten toimintaperiaatteet ja energiatehokkaiden tuotteiden markkinakehitys sekä teollisuuden investointeihin liittyviä tekijöitä. Työn loppuosa käsittelee voimalaitosten suurimpien pumppujen ja puhaltimien energiansäästömahdollisuutta taajuusmuuttajien avulla. Työn tuloksena on muodostettu analyysi eri voimalaitostyyppien laittokannasta ja arvio energiasäästöstä sekä myyntipotentiaalista, jos laitteet muutetaan taajuusmuuttajakäytöiksi.

Erikoiskalustetuotannon työprojektin hallinta

Tutkimuksessa on selvitetty erikoiskalustevalmistuksen projektinhallinnan suunnittelun toteutusta, tukiprosesseja sekä projektien seurantaa. Tutkimuksessa verrataan teoreettista projektinhallintaa ja käytännön toteutusta erikoiskalusteita valmistavassa yrityksessä. Osa-alueina ovat projektisuunnitelma, suunnitelman seuranta, asiakastyytyväisyys ja laatu sekä työprosessin vaihtelut ja riskit. Tutkimusaineisto on koottu kyselyin, seurannalla ja haastatteluin kohdeyrityksessä. Tutkimuksessa on käytetty tilastollisia ja analyyttisen hierarkian (AHP) sekä monitavoiteoptimoinnin menetelmiä. Tuloksissa esitetään työprojektin hallinnan eri osa-alueet mukaan lukien projektin laatu sekä työprosessin vaihtelun ja riskien kannattavat hallintamahdollisuudet. Suosituksena kalustevalmistuksen työprojektien kehittämiseksi tutkimuksessa esitetään toimintaperiaatteet projektinhallintaohjelmistojen käyttöönotolle.

Laatujärjestelmän rakentaminen ja laatukäsikirjan mallintaminen energiayhtiölle

Työ on osa Kotkan Energia Oy:ssä toteutettua laatuprojektia. Työllä haettiin uutta, oikeaa suuntaa jo aiemmin käynnistetylle laadun kehitykselle. Työn tavoitteena oli rakentaa yhtiölle asiakaslähtöinen laatujärjestelmä, joka kattaa kaikki Kotkan Energian toiminnot. Lisäksi diplomityöhön kuului järjestelmän dokumentointi ja erityisesti laatukäsikirjan mallintaminen. Laatujärjestelmän pohjana käytettiin ISO DIS 9001:2000 -laatustandardiehdotusta. Uudistetun standardiluonnoksen katsottiin palvelevan vanhoja ISO-laatustan-dardeja paremmin energiayhtiön tarpeita, koska ehdotus korostaa asiakastyytyväisyyttä, prosessiajattelua ja jatkuvaa parantamista. Diplomityöprojekti jakaantui selkeästi kolmeen osaan. Ensimmäisessä vaiheessa laatujärjestelmän ja laadun kehittämisen nykytilanne kartoitettiin haastattelujen ja aiemmin laaditun laatumateriaalin avulla. Selvityksen perusteella toisessa vaiheessa tehtiin kehitysehdotuksia ja -suunnitelmia sekä käynnistettiin järjestelmän perusrakenteiden luominen ja henkilöstön koulutus. Laatujärjestelmän keskeisiä osia rakennettiin yhteistyössä koko henkilöstön kanssa. Diplomityön kolmannessa vaiheessa Kotkan Energian menettelytavat dokumentoitiin laatukäsikirjan asiakirjoiksi. Dokumentointiin sisältyivät sekä vanhat, uudistetut että suunnitellut toimintaperiaatteet. Samalla käynnistettiin myös prosessien menettelyohjeiden laatiminen. Laatuprojektin aikana kehitettiin useita uusia ja toimivia käytäntöjä sekä niihin liittyviä dokumentteja. Näiden luotujen menettelytapojen kautta on jo saatu aikaan laadun parannusta. Osana työtä luotiin Kotkan Energian prosessien kuvaustapa. Muita tärkeimpiä ideoituja ja toteutettuja uusia työkaluja laadun hallintaan ovat tiimisopimus, asiakaspalautelomake, toimittajien arviointilomake, poikkeamaraportti sekä koulutus- ja matkatietolomake. Laatujärjestelmän viimeistelyyn ja kehittämiseen liittyvät ideat jalostettiin jatkosuunnitelmiksi.

Wet Oxidation of TMP Concentrated Paper Mill Process Water. Kinetics of the reaction

Työn tarkoituksena oli tutkia lämpötilan, paineen, pH:n ja katalyytin vaikutusta paperitehtaan TMP-konsentroidun prosessiveden märkähapetuksessa. Teoriaosio sisältää katsauksen sellu- ja paperiteollisuuteen, jätevesien käsittelyyn, nanosuodatuksen ja märkähapetusprosessin toimintaperiaatteet ja sovellukset hybriditeknologialle nanosuodatus-märkähapetuksessa. Empiirinen osa koostuu märkähapetuskokeista eri lämpötiloissa, paineissa, pH:ssa ja eri katalyyseillä. Työssä tutkittiin näiden vaikutusta kemialliseen hapenkulutukseen (COD), Biologiseen hapenkulutukseen (BOD), Välittömästi saatavana olevan biologisen hapenkulutukseen (IABOD), ligniiniin, täysin orgaanisen hiileen (TOC) ja rasvaliukoisten uuteaineiden (LWEs) pitoisuuteen. Tuloksina kokeellisesta työstä saatiin korkeimmat COD:n alenemat ja BOD/COD (biohajoavuus) suurimmilla lämpötilaolosuhteilla (COD:n alenema 70 % ja BOD/COD 97 % 200 °C:ssa ja hapen 10 bar osapaineella). Tutkimuksessa, jossa selvitettiin hapen osapaineen vaikutusta saatiin tuloksena, että hapen osapaineen kasvu parantaa orgaanisen kuormituksen poistoa: COD poisto oli olosuhteilla130°C, 5bar 5 %, olosuhteilla 130 °C, 15bar 15 %, olosuhteilla 170 °C, 5bar 20 % ja olosuhteilla 170 °C, 15bar 50 %. Lähes täydellinen LWEs –poisto saavutettiin 150 °C ja 10bar olosuhteilla, vaikka tässä lämpötilassa ei saavutettu korkeata orgaanisen kuormituksen poistoa. Emäksinen pH vaikutti suosivan hapettavia reaktioita, koska korkein COD:n poisto saavutettiin näissä olosuhteilla; kuitenkin alkalisen väliaineen tehokkuudelle löydettiin tärkeä lämpötilariippuvuus.