Treating Iowa's Marginal Aggregates and Soils by Foamix Process, HR-212, 1980

Quality granular materials suitable for building all-weather roads are not uniformly distributed throughout the state of Iowa. For this reason the Iowa Highway Research Board has sponsored a number of research programs for the purpose of developing new and effective methods for making use of whatever materials are locally available. This need is ever more pressing today due to the decreasing availability of road funds and quality materials, and the increasing costs of energy and all types of binder materials. In the 1950s, Professor L. H. Csanyi of Iowa State University had demonstrated both in the laboratory and in the field, in Iowa and in a number of foreign countries, the effectiveness of preparing low cost mixes by stabilizing ungraded local aggregates such as gravel, sand and loess with asphalt cements using the foamed asphalt process. In this process controlled foam was produced by introducing saturated steam at about 40 psi into heated asphalt cement at about 25 psi through a specially designed and properly adjusted nozzle. The reduced viscosity and the increased volume and surface energy in the foamed asphalt allowed intimate coating and mixing of cold, wet aggregates or soils. Through the use of asphalt cements in a foamed state, materials normally considered unsuitable could be used in the preparation of mixes for stabilized bases and surfaces for low traffic road construction. By attaching the desired number of foam nozzles, the foamed asphalt can be used in conjunction with any type of mixing plant, either stationary or mobile, batch or continuous, central plant or in-place soil stabilization.

Selective resonance suppression 1H-[13C] NMR spectroscopy with asymmetric adiabatic RF pulses.

Despite obvious improvements in spectral resolution at high magnetic field, the detection of 13C labeling by 1H-[13C] NMR spectroscopy remains hampered by spectral overlap, such as in the spectral region of 1H resonances bound to C3 of glutamate (Glu) and glutamine (Gln), and C6 of N-acetylaspartate (NAA). The aim of this study was to develop, implement, and apply a novel 1H-[13C] NMR spectroscopic editing scheme, dubbed "selective Resonance suppression by Adiabatic Carbon Editing and Decoupling single-voxel STimulated Echo Acquisition Mode" (RACED-STEAM). The sequence is based on the application of two asymmetric narrow-transition-band adiabatic RF inversion pulses at the resonance frequency of the 13C coupled to the protons that need to be suppressed during the mixing time (TM) period, alternating the inversion band downfield and upfield from the 13C resonance on odd and even scans, respectively, thus suppressing the detection of 1H resonances bound to 13C within the transition band of the inversion pulse. The results demonstrate the efficient suppression of 1H resonances bound to C3 of Glu and Gln, and C4 of Glu, which allows the 1H resonances bound to C6 of NAA and C4 of Gln to be revealed. The measured time course of the resolved labeling into NAA C6 with the new scheme was consistent with the slow turnover of NAA.

Haemodynamic role of vasopressin released during Finnish sauna.

The effect of vasopressin released during Finnish sauna on blood pressure, heart rate and skin blood flow was investigated in 12 healthy volunteers. Exposure to the hot air decrease body weight by 0.6 to 1.25 kg (mean = 0.8 kg, P less than 0.001). One hour after the end of the sauna sessions, plasma vasopressin was higher (1.7 +/- 0.2 pg/ml, P less than 0.01 mean +/- SEM) than before the sauna (1.0 +/- 0.1 pg/ml). No simultaneous change in plasma osmolality, plasma renin activity, plasma norepinephrine, epinephrine, cortisol, aldosterone, beta-endorphin and metenkephalin levels was observed. Despite the slight sauna-induced elevation in circulating vasopressin, intravenous injection of the specific vascular vasopressin antagonist d(CH2)5Tyr(Me)AVP (5 micrograms/kg) 1 h after the sauna had no effect on blood pressure, heart rate or skin blood flow. These data suggest that vasopressin released into the circulation during a sauna session reaches concentrations which are not high enough to interfere directly with vascular tone.

Authentication of vegetable oils by bulk and molecular carbon isotope analyses with emphasis on olive oil and pumpkin seed oil

The authenticity of vegetable oils consumed in Slovenia and Croatia was investigated by carbon isotope analysis of the individual fatty acids by the use of gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry (GC/C/IRMS), and through carbon isotope analysis of the bulk oil. The fatty acids from samples of olive, pumpkin, sunflower, maize, rape, soybean, and sesame oils were separated by alkaline hydrolysis and derivatized to methyl esters for chemical characterization by capillary gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) prior to isotopic analysis. Enrichment in heavy carbon isotope (C-13) of th, bulk oil and of the individual fatty acids are related to (1) a thermally induced degradation during processing (deodorization, steam washing, or bleaching), (2) hydrolytic rancidity (lipolysis) and oxidative rancidity of the vegetable oils during storage, and (3) the potential blend with refined oil or other vegetable oils. The impurity or admixture of different oils may be assessed from the delta C-13(16:0) VS. delta C-13(18:1) covariations. The fatty acid compositions of Slovenian and Croatian olive oils are compared with those from the most important Mediterranean producer countries (Spain, Italy, Greece, and France).

07042-016 Kettle Creek Watershed Final Report

The urban portion of the Kettle Creek Watershed is experiencing severe bank and bed erosion due to unchecked stormwater runoff and a steep stream slope. The Kettle Creek Urban Watershed Improvement Project will reduce sediment input to the stream by stabilizing the steam bed with rock-riffle stream stabilization structures and stream bank improvements at select locations. Other components of the watershed are being addressed for excess sediment loads including the agricultural portion by constructing sediment detention basins, and the urban stormwater component by separating the existing combined sanitary and stormwater systems. The urban stream erosion factor represents the weak link in the current watershed impairment. The benefits of the all the watershed improvements components will be realized by all the residents of Kettle Creek Watershed as well as the citizens of Ottumwa.

The Prediction of Creep and Shrinkage Properties of Concrete, HR-136, 1970

This report is concerned with the prediction of the long-time creep and shrinkage behavior of concrete. It is divided into three main areas. l. The development of general prediction methods that can be used by a design engineer when specific experimental data are not available. 2. The development of prediction methods based on experimental data. These methods take advantage of equations developed in item l, and can be used to accurately predict creep and shrinkage after only 28 days of data collection. 3. Experimental verification of items l and 2, and the development of specific prediction equations for four sand-lightweight aggregate concretes tested in the experimental program. The general prediction equations and methods are developed in Chapter II. Standard Equations to estimate the creep of normal weight concrete (Eq. 9), sand-lightweight concrete (Eq. 12), and lightweight concrete (Eq. 15) are recommended. These equations are developed for standard conditions (see Sec. 2. 1) and correction factors required to convert creep coefficients obtained from equations 9, 12, and 15 to valid predictions for other conditions are given in Equations 17 through 23. The correction factors are shown graphically in Figs. 6 through 13. Similar equations and methods are developed for the prediction of the shrinkage of moist cured normal weight concrete (Eq. 30}, moist cured sand-lightweight concrete (Eq. 33}, and moist cured lightweight concrete (Eq. 36). For steam cured concrete the equations are Eq. 42 for normal weight concrete, and Eq. 45 for lightweight concrete. Correction factors are given in Equations 47 through 52 and Figs., 18 through 24. Chapter III summarizes and illustrates, by examples, the prediction methods developed in Chapter II. Chapters IV and V describe an experimental program in which specific prediction equations are developed for concretes made with Haydite manufactured by Hydraulic Press Brick Co. (Eqs. 53 and 54}, Haydite manufactured by Buildex Inc. (Eqs. 55 and 56), Haydite manufactured by The Cater-Waters Corp. (Eqs. 57 and 58}, and Idealite manufactured by Idealite Co. (Eqs. 59 and 60). General prediction equations are also developed from the data obtained in the experimental program (Eqs. 61 and 62) and are compared to similar equations developed in Chapter II. Creep and Shrinkage prediction methods based on 28 day experimental data are developed in Chapter VI. The methods are verified by comparing predicted and measured values of the long-time creep and shrinkage of specimens tested at the University of Iowa (see Chapters IV and V) and elsewhere. The accuracy obtained is shown to be superior to other similar methods available to the design engineer.

Soil diffuse degassing and thermal energy fluxes from the southern Lakki plain, Nisyros (Greece)

Two diffuse soil CO2 flux surveys from the southern Lakki plain show that CO2 is mainly released from the hydrothermal explosion craters. The correspondence between high CO2 fluxes and elevated soil temperatures suggests that a flux of hot hydrothermal fluids ascends towards the surface. Steam mostly condenses near the surface and the heat given off is conductively transferred to the atmosphere through the soil, accompanied by a large CO2 flux. Tt was calculated, that 68 t d(-1) of hydrothermal CO2 are released through the total surveyed area of similar to1.3 km(2) Admitting that a steam flux of 2200 t d(-1) accompanies this CO2 flux, the thermal energy released through steam condensation amounts to 58 MW.

Vaneri- ja kertopuutehtaiden kuivatuskoneiden lämmöntalteenottojen järjestelmäselvitys

Vanerin tai kertopuun valmistusprosessissaviilun kuivaukseen käytetään suurin osa koko valmistusprosessin primäärienergiasta. Viilunkuivauskoneessa viilun sisältämä vesi siirretään tyypillisesti prosessihöyryllä lämmitettyyn viilunkuivaajan kiertoilmaan höyrystämällä ja poistetaanviilunkuivaajasta poistoilman mukana. Viilunkuivaajan poistoilma on lämmintä jaerittäin suuren kosteuspitoisuutensa takia sisältää runsaasti energiaa. Tyypillisellä viilunkuivaajalla poistoilmaan sitoutunut lämpöteho vaihtelee prosessiolosuhteista riippuen välillä 2,7-5,7 MW. Diplomityössä tutkittiin viilunkuivaajan poistoilman sisältämän lämmön talteenottoa laitteistolla, johon kuuluu lämmöntalteenottopesuri, jossa poistoilmalla lämmitetään tuotantolaitoksen tukkipuun hautomon kiertovettä sekä ilma-ilma-lämmönsiirrin, jolla lämmitetään pesurista poistuvan ilman jäännöslämmöllä ulkoilmaa tehdassalin tuloilmakäyttöön. Työn tavoitteena oli kehittää lämmöntalteenottojärjestelmän suunnittelua, mitoitusta ja ajotapoja. Työssä analysoitiin teoreettisesti pesuria ja ilmalämmönsiirrintä, kehitettiin lämmöntalteenottopesurin simulointimenetelmä ja mitattiin toiminnassa olevia talteenottolaitteistoja. Tutkimuksessa todettiin lämmöntalteenottohyötysuhteen vaihtelevan lämmityskaudella välillä 50-70 %. Lämmöntalteenottolaitteiston pesurin veteen saatava teho riippuu ensisijaisesti viilunkuivaajan poistoilman lämpösisällöstä, joka on enimmäkseen kosteusriippuvainen ja ilmanvaihtoilmaan saatava teho ulkolämpö-tilan määräämästä tehontarpeesta. Pesurin vesijärjestelmän vaikutusmekanismit pesurin suorituskykyyn tunnistettiin ja niiden pohjalta annetaan suositukset mitoitukseen ja ajotapaan. Lämmöntalteenottolaitteiston lämpötehon tasapainottamiseen pesurin ja ilma-ilma-lämmönsiirtimen välillä mitoituksen avulla esitellään työkalut.

Öljynjalostamon tyhjöyksikön esilämmitysuunin optimointi

Työn tarkoituksena oli vertailla kahta kaupallista prosessiuunisimulointiohjelmaa sekä selvittää onko toinen ohjelma soveltuva Neste Jacobs Oy:n käyttöön. Tavoitteena oli selvittää ohjelmien ominaisuuksien eroja ja rajoitteita sekä tuloksien yhdenmukaisuutta. Kirjallisuusosassa perehdyttiin prosessiuunien toimintaperiaatteisiin, yleisiin mitoitusperiaatteisiin ja säteilylämmönsiirron perusteisiin. Kirjallisuusosassa käsiteltiin myös prosessiuunien polttimien toimintaa ja NOx-päästöjä vähentäviä polttotekniikoita. Molemmilla laskentaohjelmilla laadittiin kuumaöljy- ja tyhjöuuni, joiden tuloksia vertailtiin tärkeimpien prosessiarvojen perusteella ja toisen ohjelman osalta myös laitevalmistajan ilmoittamiin arvoihin. Tällä ohjelmalla tutkittiin tyhjöuunin höyrynruiskutuksen ja koksaantumisen vaikutuksia prosessiin sekä säteilyosan leveyden muutoksen vaikutusta säteilylämmönsiirtoon. Ohjelmien ominaisuuksien keskeisimmät erot liittyivät kaksifaasivirtauksen laskentaan, prosessiaineen massavirran rajoituksiin, ilman esilämmittimen käyttöön ja laskentamallien paineen kontrollointiin. Tulokset erosivat savukaasun ja tuubien lämpötilojen ja painehäviön laskennassa. Tuloksien ja ominaisuuksien perusteella toisen ohjelman ei todettu olevan täysin soveltuva Neste Jacobs Oy:n käyttöön.

Höyrykattiloiden säilöntä

Tässä työssäon tarkasteltu yleisesti höyrykattiloiden säilöntää. Erilaisten säilöntämenetelmien perustietojen lisäksi työssä on pyritty selvittämään eri kattilatyypeille ominaiset säilöntätavat. Märkäsäilönnän jälkeistä käyttöönottoa on pohdittu selvittämällä laskennallisesti, onko tarpeen vaihtaa kattilaan vahvasti kemikaloidun säilöntäliuoksen tilalle puhtaampaa syöttövettä. Esimerkkinä on käytetty Voikkaan paperitehtaan höyryvoimalaitoksen kattila K13:ta. Työtä tehdessä on käytetty apuna aihetta käsittelevää kirjallisuutta, jota on saatu höyrykattiloita säilöviltä voimalaitoksilta, kemikaalitoimittajilta sekä asiantuntijoiden tekemistä luentomonisteista. Lieriökattiloiden höyrypuoli säilötään lähes poikkeuksetta märkänä, sillä se on vaikea tyhjentää täysin kosteudesta. Läpivirtauskattilalaitoksella käytetään usein sekä kuiva- että märkäsäilöntää. Savukaasupuolen korroosio ehkäistään useinmiten pitämällä kattila niin lämpimänä, että kastepistealituksia ei tapahdu.

Voimalaitoksen ylläpitosuunnitelma

Tässä diplomityössä on tehtyylläpitosuunnitelma Oulun Energian Toppila 1 - voimalaitokselle, jota on tavoitteena käyttää vuoteen 2015. Työssä on tarkasteltu aluksi voimalaitoksen tulevaisuuden käytön näkymiä ja tärkeimpien järjestelmien käyttökuntoa. Kattilalaitoksenkriittisille komponenteille on suoritettu ylläpito- ja epäkäytettävyyskustannusten vertailu sekä pyritty selvittämään komponenteille paras ylläpitomalli. Turbiinille on analysoitu erilaisia revisio- ja tarkastusmahdollisuuksia, ja vertailtu niistä muodostuvia kustannuksia. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että tehostetut ylläpitotoimenpiteet ovat jatkossa kriittisille komponenteille taloudellisin ylläpitomalli, koska riittävällä määrällä tarkastuksia jakorjauksia voidaan hallita ongelmallisimpien komponenttien vaurioitumiskäyttäytymistä. Jos voimalaitosta käytetään vuoteen 2015, saattavat uusia investointeja olla eko I, eko II ja tertiääritulistin. Tämän työn perusteella investointeja eikannata tehdä, mutta komponenttien kuntoa sen sijaan on syytä arvioida vuosittain. Turbiinin kriittiset komponentit vaikuttaisivat olevan suhteellisen hyvässä kunnossa. Suurimmat vaurioitumismahdollisuudet liittyvät juoksusiipien väsymisvaurioihin.

Primääri-sekundäärivuodon tunnistaminen aktiivisuusmittauksin Loviisan voimalaitoksella

Diplomityössä tutkittiin Loviisan voimalaitoksen primääri- ja sekundääripiirin aktiivisuusmittausten kykyä tunnistaa pienet primääri-sekundäärivuodot. Tarkasteltavat primääri-sekundäärivuotojen suuruudet valittiin laitoksen hätätilanne- ja häiriönselvitysohjeiden mukaisesti. Vuodon vaikutuksia arvioitiin erilaisilla primäärijäähdytteen ominaisaktiivisuuksilla. Ominaisaktiivisuudet primääripiirissä määritettiin nuklidikohtaisesti erilaisille polttoainevuototapauksille. Työssä huomioitiin myös transienteissa mahdollisesti esiintyvä primääripiirin aktiivisuustasoa nostava spiking-ilmiö. Vuodon tarkempaa tunnistamista varten työssä laskettiin tarkasteltaville mittareille kalibrointikertoimet. Primääri-sekundäärivuoto mallinnettiin APROS-simulointiohjelmalla laitoksen eri käyttötiloissa ja kahdella eri vuotokoolla. Varsinainen aktiivisuuslaskenta suoritettiin SEKUN-ohjelmalla. Työssä tätä aktiivisuus- ja päästölaskentaohjelmaa muokattiin ohjelmoimalla siihen tarkasteltavat aktiivisuusmittaukset sekä primääripiirin puhdistus ja ulospuhallus. Laskelmien tuloksena saatiin arviot kunkin tarkasteltavana olleen aktiivisuusmittauksen soveltuvuudesta primääri-sekundäärivuodon tunnistamiseen erilaisissa polttoainevuototapauksissa ja reaktorin eri tehotasoilla. Häiriönselvitysohje I3:n käyttöönottoa edellyttävät vuotokoot määritettiin aktiivisuusmittausten havaitseman perusteella. Erityisesti kuumavalmiustilassa tapauksissa, joissa reaktorisydämessä oletetaan olevan tiiveytensä menettäneitä polttoainesauvoja, spikingin vaikutus jäähdytteiden aktiivisuuspitoisuuksiin ja mittaustuloksiin oli merkittävä. Niiltä osin, kuin tulokset käsittelevät ohjeissa vuodon tunnistamiseen käytettyjä aktiivisuusrajoja, tulokset osoittivat aktiivisuusrajat oikeiksi. Kuumavalmiudessa aktiivisuusmittausten mittausalueet saattavat joissakin tapauksissa rajoittaa primääri-sekundäärivuodon tunnistamista.

Korkeapainehöyryputkiston kannakoinnin muutostyön tuotteistaminen

Teollisuusyritysten kunnossapitostrategioiden muuttuessa enemmän ennakoivan kunnossapidon suuntaan, avaase teollisuuspalveluille uusia mahdollisuuksia. Nykyisin yksi menestyvän yrityksen lähtökohdista on kehittää tuotettaan asiakaslähtöisesti. Yrityksen täytyy luoda toimintatapoja, joilla tietoa asiakkaiden tarpeista pystytään keräämään. Työssä käsitellään asiakastarvekartoituksen vaiheet korkeapainehöyryputkiston muutosyön kehittämistä varten. asiakastarvekartoitukseen valitaan menetelmät niin tiedon hankintaa kuin analysointia varten. Asiakastarvekartoituksessa ei huomioida ainoastaan asiakasta, vaan siinä huomioidaan myös yrityksen itsensä sekä muiden osapuolten, kuten viranomaisten, vaikutus tuotteeseen. Asiakastarvekartoituksen avulla saadaan muutostyölle asetettua konkreettisia tavoitteita, sekä kehitettyä ratkaisuja, joiden avulla asiakasta pystytään palvelemaan entistä paremmin.

Optimisation of data analysis method for a fluidized bed combustion test rig

Nowadays the used fuel variety in power boilers is widening and new boiler constructions and running models have to be developed. This research and development is done in small pilot plants where more faster analyse about the boiler mass and heat balance is needed to be able to find and do the right decisions already during the test run. The barrier on determining boiler balance during test runs is the long process of chemical analyses of collected input and outputmatter samples. The present work is concentrating on finding a way to determinethe boiler balance without chemical analyses and optimise the test rig to get the best possible accuracy for heat and mass balance of the boiler. The purpose of this work was to create an automatic boiler balance calculation method for 4 MW CFB/BFB pilot boiler of Kvaerner Pulping Oy located in Messukylä in Tampere. The calculation was created in the data management computer of pilot plants automation system. The calculation is made in Microsoft Excel environment, which gives a good base and functions for handling large databases and calculations without any delicate programming. The automation system in pilot plant was reconstructed und updated by Metso Automation Oy during year 2001 and the new system MetsoDNA has good data management properties, which is necessary for big calculations as boiler balance calculation. Two possible methods for calculating boiler balance during test run were found. Either the fuel flow is determined, which is usedto calculate the boiler's mass balance, or the unburned carbon loss is estimated and the mass balance of the boiler is calculated on the basis of boiler's heat balance. Both of the methods have their own weaknesses, so they were constructed parallel in the calculation and the decision of the used method was left to user. User also needs to define the used fuels and some solid mass flowsthat aren't measured automatically by the automation system. With sensitivity analysis was found that the most essential values for accurate boiler balance determination are flue gas oxygen content, the boiler's measured heat output and lower heating value of the fuel. The theoretical part of this work concentrates in the error management of these measurements and analyses and on measurement accuracy and boiler balance calculation in theory. The empirical part of this work concentrates on the creation of the balance calculation for the boiler in issue and on describing the work environment.

Höyrynkestävän eristerakenteen suunnittelu sähkökoneen staattoriin

Perinteiset sähkökoneen eristemateriaalit eivät kestä vesihöyryä. Vesihöyryä kestävä eristerakenne on tarpeen, kun tehdään hermeettinen turbogeneraattori, jossa vesihöyry virtaa ilmavälin läpi. Tällainen turbogeneraattori mahdollistaa teholtaan tavallista pienemmän biopolttoainevoimalan rakentamisen kustannustehokkaasti. Työssä tutkittiin erilaisia pyörölankakäämityn pienjännitekoneen eristemateriaaleja. Pienoismallikokein testattiin ne eristemateriaalit, joiden uskottiin kirjallisuustietojen perusteella selviytyvän vesihöyryssä. Myös perinteinen, polyesteriin pohjautuva eristerakenne testattiin. Kokeiden perusteella valittiin turbogeneraattorin staattoriin sopiva eristerakenne.