Nytt fordon för transport av bränsleflis : Slutrapport (STEM-projekt 22127-1)

Högskolan Dalarna har i samarbete med Naturbränsle i Mellansverige AB genomfört studier på ett nytt fordon för transport av skogsflis. Fordonet är försett med egen lastningsutrustning (kran och skopa), vilket innebär att flisskördaren kan tippa flisen direkt på marken eller på en i förväg utlagd duk (minskar risken för föroreningar i samband med lastning). Studier har också genomförts på transport av flis med lastväxlarfordon och container (traditionell metod) för att jämförelser skall kunna göras mellan de olika fordonstyperna. Studierna har finansie¬rats via anslag från Statens Energimyndighet och via ”naturabidrag” från deltagande företag.Studierna visar att det nya transportfordonet är ett bättre alternativ än de traditionella last¬växlarfordonen på större objekt med långa transportavstånd. Dessutom pekar studien på att det är sannolikt är bättre även på små objekt under förutsättning att flisningskostnaden kan hållas på en rimlig nivå. Studierna visar också att det bör finnas en viss utvecklingspotential på det nya fordonet (teknik- och metodutveckling), varför det bedöms kunna konkurrera med lastväxlarfordonen även på andra typer av objekt.Jämfört med de traditionella lastväxlarfordonen har det nya fordonet bl.a. följande fördelar:•Transportarbetet blir lättare att planera i och med att beroendeförhållandet mellan in¬blandade maskiner och fordon för flisproduktion och transport upphör.••Risken för störningar i transportflödet minskar.•Miljövinsterna blir större jämfört med lastväxlarfordon som måste ställa ut tomma con¬tainrar innan flisningen kan påbörjas.•Det finns inget behov av lastmaskiner på terminalerna.•Flis kan mellanlagras i skogen.Till nackdelarna med det nya fordonet hör bl.a. följande:•Framkomligheten är något sämre än för lastväxlarfordon på mycket smala och kurviga skogsbilvägar.•Det finns en viss risk för att föroreningar följer med vid lastning av fordonet. Studies were carried out on a new vehicle for transport of fuel chips from the forest. The vehicle was equipped with a crane and a bucket meaning that the chipper may tip the fuel chips right on the ground or on a mat (vira from wood processing industry) to prevent from dirt such as sand and stones when loading. Studies were also carried out on traditional main hauling with transport bins. Transport speed was the same for all vehicles except for the new self-loader on forest roads with lower quality.The studies show that the new system probably is a better alternative on large sites with long transport distances and on sites with only little parking place for transport bins. It is also likely that the new vehicle may be used on very small sites if they are close to each other and if moving cost for the chipper is low.The studies show that the new vehicle has the following advantages:•Transport and other work may be planned in a better way leading to that stress de¬creases.•Dependence between chipper operators and truck drivers decreases.•The risk for disturbances in transport flow decreases.•Environment benefits compared to traditional system with higher traffic intensity (less exhaust gases and lower stress on roads and bridges).•No need for loading machines on terminals.•Easier to store fuel chips on landing.

Långa toppar - metod för uttag av skogsbränsle i slutavverkningar : Slutrapport (STEM-projekt 21937-1)

SammanfattningHögskolan Dalarna har i samarbete med Skogsägarna Mellanskog, Naturbränsle i Mellan¬sverige AB och GDE-Net genomfört studier på en ny metod för uttag av skogsbränsle från slutavverkningar. Metoden går ut på att timmer tas ut som enda rundvirkessortiment. Resten av trädet, samt klenare träd som inte håller timmerdimension, tas ut som ett bränslesortiment. Metoden har jämförts med en konventionell slutavverkning med uttag av timmer, massaved och GROT-flis.Enligt genomförda försök skulle en avverkning enligt den nya metoden (långa toppar) ge ett högre drivningsnetto och drygt dubbelt så mycket bränsleflis som en konventionell avverk¬ning. En anledning till det högre drivningsnettot är att kostnaden för flisning blir lägre än vid flisning av GROT och att flisen betalas bättre än GROT-flis. Resultaten är beroende av de faktiska beståndsförutsättningarna och gällande prisrelationer mellan massaved och bränsle¬flis.Faktorer som har en positiv inverkan på drivningsnettot vid uttag av ”långa toppar” är t.ex. stora uttagsvolymer och korta terrängtransportavstånd samt bestånd med en hög andel virke av låg kvalitet eller udda sortiment som betalas dåligt på rundvirkesmarknaden.SummaryIn Sweden forest energy from final felling is traditionally harvested as logging residues after harvesting of timber (saw logs) and pulpwood, but depending on the market situation other methods with higher yield of forest energy might be of interest. Dalarna University has study a new method called “Undelimbed long tops” where only saw timber was taken out as an industrial assortment. The rest of the trees and smaller trees that don’t hold timber dimensions was left intact on the clear-felled area and been chipped later on. The study was done in different stands with some different conditions. The results have been compared with the traditional method for final felling. The surplus (forest owners net income) was higher in almost all stands when the method with “undelimbed long tops” was used, compared to the traditional method for taking out forest energy, and the volume of chips was more than doubled. A reason for the higher income from long tops is that the costs for chipping is lower and the prize of chips is higher compared to chips from logging residues. Other reason is that forest owners will not be paid for wasted pulpwood, but will be fully paid for the chips from such pulpwood. Factors that will have a positive influence on the ULT-method are for example large logging volumes and short distance between the logging area and the landing, different kinds of price reductions on pulpwood and large volumes of rotten wood or low paid industrial assortments.

Knubbved istället för vanlig ved? : slutrapport från projekt Styckeved för småskalig eldning

Chunkwood is a wood fuel with a fuel particle length between 50 and 150 mm, i.e. with a sizebetween wood chips and conventional firewood. Chunkwood can be produced and handled asrational as wood chips and can dry during storage like conventional firewood. This is known sincelong. In project Smallwood for small scale heating we have investigated if chunkwood can be usedin a small scale as a fuel for heating detached houses in conventional firewood boilers as well asautomatically fed to a boiler in a similar way as wood chips. We have also compared completesystems for small scale production, distribution and heating with chunkwood, wood chips andconventional firewood.Storage of chunkwood produced for testing small scale boilers confirmed that chunkwood can dryduring storage at least as good as conventional firewood. Tests in different boilers for detachedhomes showed that chunkwood can be used in conventional firewood boilers as well as in automaticallyfed wood chips boilers. Chunkwood can be delivered to the customer to the same or lowercost as wood chips and firewood, but need much less handling by the customer than conventionalfirewood. However, if chunkwood is used in a conventional firewood boiler, it needs some handlingby shovel and wheelbarrow. Technical development of handling from the storage to the boiler isneeded. In a somewhat larger scale, e.g. a boiler for apartment blocks or a small district heatingsystem, chunkwood should be very interesting as a replacement of fuel pellets or fuel briquettes. Itwould be interesting with some projects, which in this scale demonstrates the whole system fromthe forest to heat.

En jämförelse av molnbaserade realtidsanalystjänster : Skillnader i användbarhet mellan multi-tenant och single-tenant arkitekturer

Internet of Things är ett samlingsbegrepp för den utveckling som innebär att olika typer av enheter kan förses med sensorer och datachip som är uppkopplade mot internet. En ökad mängd data innebär en ökad förfrågan på lösningar som kan lagra, spåra, analysera och bearbeta data. Ett sätt att möta denna förfrågan är att använda sig av molnbaserade realtidsanalystjänster. Multi-tenant och single-tenant är två typer av arkitekturer för molnbaserade realtidsanalystjänster som kan användas för att lösa problemen med hanteringen av de ökade datamängderna. Dessa arkitekturer skiljer sig åt när det gäller komplexitet i utvecklingen. I detta arbete representerar Azure Stream Analytics en multi-tenant arkitektur och HDInsight/Storm representerar en single-tenant arkitektur. För att kunna göra en jämförelse av molnbaserade realtidsanalystjänster med olika arkitekturer, har vi valt att använda oss av användbarhetskriterierna: effektivitet, ändamålsenlighet och användarnöjdhet. Vi kom fram till att vi ville ha svar på följande frågor relaterade till ovannämnda tre användbarhetskriterier: • Vilka likheter och skillnader kan vi se i utvecklingstider? • Kan vi identifiera skillnader i funktionalitet? • Hur upplever utvecklare de olika analystjänsterna? Vi har använt en design and creation strategi för att utveckla två Proof of Concept prototyper och samlat in data genom att använda flera datainsamlingsmetoder. Proof of Concept prototyperna inkluderade två artefakter, en för Azure Stream Analytics och en för HDInsight/Storm. Vi utvärderade dessa genom att utföra fem olika scenarier som var för sig hade 2-5 delmål. Vi simulerade strömmande data genom att låta en applikation kontinuerligt slumpa fram data som vi analyserade med hjälp av de två realtidsanalystjänsterna. Vi har använt oss av observationer för att dokumentera hur vi arbetade med utvecklingen av analystjänsterna samt för att mäta utvecklingstider och identifiera skillnader i funktionalitet. Vi har även använt oss av frågeformulär för att ta reda på vad användare tyckte om analystjänsterna. Vi kom fram till att Azure Stream Analytics initialt var mer användbart än HDInsight/Storm men att skillnaderna minskade efter hand. Azure Stream Analytics var lättare att arbeta med vid simplare analyser medan HDInsight/Storm hade ett bredare val av funktionalitet.

Influence of grinding operations on surface integrity and chloride induced stress corrosion cracking of stainless steels

Stainless steels were developed in the early 20th century and are used where both the mechanical properties of steels and corrosion resistance are required. There is continuous research to allow stainless steel components to be produced in a more economical way and be used in more harsh environments. A necessary component in this effort is to correlate the service performance with the production processes. The central theme of this thesis is the mechanical grinding process.  This is commonly used for producing stainless steel components, and results in varied surface properties that will strongly affect their service life. The influence of grinding parameters including abrasive grit size, machine power and grinding lubricant were studied for 304L austenitic stainless steel (Paper II) and 2304 duplex stainless steel (Paper I). Surface integrity was proved to vary significantly with different grinding parameters. Abrasive grit size was found to have the largest influence. Surface defects (deep grooves, smearing, adhesive/cold welding chips and indentations), a highly deformed surface layer up to a few microns in thickness and the generation of high level tensile residual stresses in the surface layer along the grinding direction were observed as the main types of damage when grinding stainless steels. A large degree of residual stress anisotropy is interpreted as being due to mechanical effects dominating over thermal effects. The effect of grinding on stress corrosion cracking behaviour of 304L austenitic stainless steel in a chloride environment was also investigated (Paper III). Depending on the surface conditions, the actual loading by four-point bend was found to deviate from the calculated value using the formula according to ASTM G39 by different amounts. Grinding-induced surface tensile residual stress was suggested as the main factor to cause micro-cracks initiation on the ground surfaces. Grinding along the loading direction was proved to increase the susceptibility to chloride-induced SCC, while grinding perpendicular to the loading direction improved SCC resistance. The knowledge obtained from this work can provide a reference for choosing appropriate grinding parameters when fabricating stainless steel components; and can also be used to help understanding the failure mechanism of ground stainless steel components during service.