Energy Efficiency of Pumping Medium Consistency Pulp with Centrifugal Pump

Approximately a quarter of electrical power consumption in pulp and paper industry is used in different pumping systems. Therefore, improving pumping system efficiency is a considerable way to reduce energy consumption in different processes. Pumping of wood pulp in different consistencies is common in pulp and paper industry. Earlier, centrifugal pumps were used to pump pulp only at low consistencies, but development of MC technology has made it possible to pump medium consistency pulp. Pulp is a non-Newtonian fluid, which flow characteristics are significantly different than what of water. In this thesis is examined the energy efficiency of pumping medium consistency pulp with centrifugal pump. The factors effecting the pumping of MC pulp are presented and through case study is examined the energy efficiency of pumping in practice. With data obtained from the case study are evaluated the effects of pump rotational speed and pulp consistency on energy efficiency. Additionally, losses caused by control valve and validity of affinity laws in pulp pumping are evaluated. The results of this study can be used for demonstrating the energy consumption of MC pumping processes and finding ways to improve energy efficiency in these processes.

The laser weldability of lean duplex stainless steels

Ruostumattomien terästen hinta on kasvanut maailman laajuisen kysynnän kasvun seurauksena. Samoin on käynyt myös ruostumattomien terästen valmistukseen käytettävien seosaineiden hinnalle. Terästen valmistajat ovatkin kehittäneet lean duplex teräksiä vastatakseen hintatietoisten markkinoiden kysyntään. Näissä lean duplex teräksissä kalliita seosaineita kuten nikkeliä ja molybdeenia on korvattu typellä ja mangaanilla. Houkutteleviksi vaihtoehdoiksi perinteisille ruostumattomille teräksille lean duplex laadut tekee myös niiden hyvät lujuus- ja korroosio-ominaisuudet. Kirjallisuus osio esittelee lasereiden toimintaperiaatteen. Myös avaimenreikähitsauksen periaate on esitetty. Ruostumattomien terästen yleisimmät seosaineet ovat esitelty, kuten myös syy niiden seostamiseen. Ruostumattomat duplex-teräkset on esitelty samoin kuin lean duplex teräkset. Kokeellisen osion koehitsit hitsattiin osin samalla tuotantolinjalla lopputuotteen kanssa ja osin laboratoriossa. Koemateriaaleina olivat lean duplex teräkset 1.4162 ja 1.4362 joiden materiaalipaksuudet olivat 1.2 mm ja 1.5 mm. Hitsatuille lamelleille tehtiin painetestaus. Makroskopiaa ja valomikroskopiaa käytettiin koehitsien arvioinnissa kuten myös ristivetokoetta. Kiinnostavimmista hitseistä määritettiin myös faasisuhde. Lean duplex teräs 1.4362 havaittiin sopivammaksi laaduksi tämän kaltaisessa sovelluksessa, mutta myös laatu 1.4162 täyttää sovelluksen hitsille asetetut vaatimukset, tosin huomattavasti pienemmässä parametri ikkunassa. Valittu menetelmä faasisuhteen määrittämiseen osoittautui epätarkaksi, joten faasisuhteen osalta tämän tutkimuksen tulokset ovat vain suuntaa-antavia.

Avaliação do espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulicas utilizando a técnica da difração do raio laser

As pontas de pulverização são os componentes mais importantes dos pulverizadores na aplicação de agrotóxicos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulicas de jato plano (standard e antideriva) e de jato cônico vazio, disponíveis no mercado, submetidas a diferentes pressões da calda. Em ambiente controlado, avaliou-se o espectro de gotas, por meio de um analisador a laser de gotas em tempo real, nas pressões de 200; 300 e 400 kPa para as pontas de jato plano, e de 400; 500 e 600 kPa para as pontas de jato cônico. Os resultados permitiram concluir que: o espectro de gotas foi influenciado pela vazão nominal das pontas e pela pressão da calda; o potencial de deriva das pontas de jato plano standard e de jato cônico vazio foi alto; o uso de pontas de pulverização antideriva dotadas de pré-orifício aumentou o diâmetro das gotas, constituindo-se, portanto, em fator auxiliar para a redução da deriva nas pulverizações, e a avaliação do espectro de gotas empregando-se a técnica da difração do raio laser mostrou-se rápida e precisa.

Investment recovery period in electric motor of higher efficiency in pumping for irrigation

In this study, it was adjusted a mathematical model to measure the effect of electric motor efficiency on pumping system costs for irrigation on the tariff structure of conventional electricity and green horo-seasonal , and also to calculate the recovery period of the invested capital in higher efficiency equipment. Then, it was applied to a center pivot irrigation system in two options of electric motor efficiency, 92,6% (standard line) and 94,3% (high efficiency line), and the acquisition cost of the first corresponded to 70% the of the second. The power of the electric motor was 100hp. The results showed that the model allowed us to evaluate if a high efficiency motor was economically viable compared to the standard motor in each tariff structure. The high efficiency motor was not viable in the two tariff structures. In the green horo-seasonal tariff, would only be viable if its efficiency was 4.46% higher than the standard motor. In the conventional tariff, it would only be viable if the efficiency overcame 2.71%.

Tamanho de gotas de pontas de pulverização em diferentes condições operacionais por meio da técnica de difração do raio laser

O presente trabalho objetivou avaliar o espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulicas, submetidas a diferentes pressões e composições de calda, por meio de um analisador de partículas a laser. Em delineamento inteiramente casualizado, avaliaram-se duas pontas de jato plano duplo com indução de ar (AD-IA/D 11002 e AD-IA/D 11004) e duas pontas de jato cônico vazio (MAG - 2 e MAG - 4), em esquema fatorial 3 x 2: três pressões de pulverização (207, 276 e 345 kPa para as pontas de jato plano duplo e 414; 483 e 552 kPa para as pontas de jato cônico); e duas composições de calda (água e água mais o adjuvante fosfatidilcoline + ácido propiônico). A adição do adjuvante reduziu o diâmetro da mediana volumétrica das gotas pulverizadas pelas pontas AD-IA/D 11002 e 11004; porém, teve efeito inverso com a ponta MAG - 4 e não o alterou com a ponta MAG - 2. Em condições climáticas adversas, não se recomenda o uso de pontas de jato cônico vazio, mesmo com a adição do adjuvante testado, em virtude do alto risco potencial de deriva.

Light emitting diode (LED) use in artificial lighting for broiler chicken production

Light emitting diode (LED) has been used in commercial poultry industry by presenting superior energy savings and providing feasibility on production process. The objective of this research was to evaluate performance and carcass yield of broiler chickens exposed to different LED colors compared with fluorescent lamps. For that, two experiments (E1 and E2) were performed and 2,646 Cobb® chickens were used. In experiment E1, male birds were exposed to 20 lux artificial lighting with red, yellow, blue, and white LED bulbs; and fluorescent bulb. In experiment E2, male and female birds were exposed to 15 lux artificial lighting with red and blue LED bulbs; and fluorescent bulb. Cumulative weight gain (kg), feed intake (kg), feed conversion, hot carcass weight (kg), carcass yield (%), and breast and thigh + drumstick yield (%) were used as response variables. Results showed no difference (p > 0.05) among treatments for performance, carcass yield, and cut yield in experiment E1. In experiment E2 there was only difference between genders (p < 0.05) and males showed higher total weight gain, feed intake, hot carcass weight and thigh + drumstick yield. Different LED color use had same effect as fluorescent lights on broiler performance and carcass yield.

Vaporização a laser do cervix para tratamento da neoplasia intraepitelial cervical

O câncer cérvico-uterino é muito comum em vários países da América Latina. As estatísticas de mortalidade e as taxas de incidência demonstram a sua real importância. O cânver cérvico-uterino freqüentemente é uma doença progressiva iniciada com mudanças intra-epiteliais, que podem se transformar em um processo invasivo, sendo o nosso objetivo tratar precocemente estas lesões quando ainda é possível a cura de 100%. Em nosso estudo prospectivo foram selecionadas 21 pacientes com neoplasia cervical intra-epitelial reatreadas pela citplogia e diagnosticadas pela histopatologia após biópsia dirigida pela colposcopia. O método terapêutico empregado foi a vaporização a laser com o CO2. Tiveram como pré-requisito os seguintes critérios: informação segura pela colposcopia da zona de transformação e afastar a presença de câncer invasivo; a neoplasia epitelial cervical deve ocupar a ectocervix sem nenhuma extensão para o canal cervical e correlação positiva entre a citologia, colposcopia e histologia. O uso de laser CO2 com microscópio permitiu precisão na aplicação e com vantagens de ser um procedimento ambulatorial diminuindo estresse cirúrgico das pacientes. Foi realizado sem anestesia e com duração média de 15 minutos. A cicatrização completou-se em torno de três semanas e com cuidados operatórios mínimos. Somente dois casos tiveram sangramento vaginal discreto no quinto e décimo dia de pós-operatório, resolvido com tamponamento vaginal por 24 horas. A colposcopia, cirurgia e o seguimento foram feitos pelo autor, tendo uma paciente sido submetida a uma segunda vaporização no quinto mês de controle. Somente uma paciente teve recidiva no 26° mês de seguimento e complementará o tratamento. As vinte outras restantes estão em controle sem recidiva de doença. Em vista dos resultados obtivemos um percentual de cura de 95%, que coincide com a literatura. O uso de laser CO2 no tratamento das neoplasias cervicais intra-epiteliais (NIC) ou virais tem sido estimulado como uma alternativa digna de ser seguida pelas seguintes razões: cirurgia de não contato, tratamento rápido e indolor, diminuição das custas da internação; complicações mínimas e sem efeito subseqüente sobre a fertilidade e competência cervical, menor necrose térmica, e possibilidade de novo tratamento ambulatorial. Por estas razões e pelo alto percentual de cura podemos concluir que a cirurgia proposta foi vantajosa para o tratamento da neoplasia cervical intra-epitelial, quando comparada com outros métodos de tratamento.

Field-Programmable Gate Array Card for Readout and Control of Cryoelectronics

The main goal of the present Master’s Thesis project was to create a field-programmable gate array (FPGA) based system for the control of single-electron transistors or other cryoelectronic devices. The FPGA and similar technologies are studied in the present work. The fixed and programmable logic are compared with each other. The main features and limitations of the hardware used in the project are investigated. The hardware and software connections of the device to the computer are shown in detail. The software development techniques for FPGA-based design are described. The steps of design for programmable logic are considered. Furthermore, the results of filters implemented in the software are illustrated.

Investigation of the two-photon induced fluorescence in Rb vapour excited by Ti:Sapphire femtosecond laser pulses

In this work we report the observation of the blue visible fluorescence at 420 nm in rubidium vapour as a result of two-photon absorption excited by femtosecond laser pulses 790 nm. After experimental investigation of the spa-tial and spectral characteristics of the obtained emission we can claim that mechanism of this coherent fluorescence at 420 nm was not caused by ampli-fied spontaneous emission, but represents the nondegenerate four-wave mixing. As a probable outcome of this investigation an opportunity of creation an ultrafast all-optical switcher might appear.

Tratamento a laser das malformações vasculares venosas

OBJETIVO: Avaliar se o tratamento das malformações vasculares venosas congênitas realizado com o emprego da tecnologia laser oferece clareamento ou desaparecimento das lesões com elevado grau de satisfação informado pelos pacientes e observado pelo médico. MÉTODOS: O estudo retrospectivo reuniu 26 pacientes, portadores de malformação vascular venosa, dos quais 73,07% eram do sexo feminino e que foram tratados com o aparelho PhotoDerm®. O tratamento das malformações vasculares necessitou uma média de 6,43 sessões, com intervalos de seis a oito semanas. Os pacientes incluídos neste estudo apresentavam pele tipo II (57,40%) e tipo III (42,30%), conforme classificação de Fitzpatric. A idade média variou de 14 a 61 anos, com média de 36,70 anos. Os dados foram obtidos através do preenchimento de protocolo informado pelo paciente. RESULTADOS: Foi informado elevado grau de satisfação (96,16%) e apenas um caso (3,84%) parcialmente satisfeito, considerando o clareamento ou desaparecimento das lesões. Houve desaparecimento das lesões avaliado pelo profissional médico em 80,76% dos casos e em 19,24% apenas clareamento. CONCLUSÃO: O tratamento das malformações vasculares venosas com o Photo-Derm® é seguro e eficiente tendo proporcionado elevado grau de satisfação dos pacientes assim como bons resultados em relação ao desaparecimento das lesões.

Effects of low intensity laser in in vitro bacterial culture and in vivo infected wounds

OBJECTIVE: to compare the effects of low intensity laser therapy on in vitro bacterial growth and in vivo in infected wounds, and to analyze the effectiveness of the AsGa Laser technology in in vivo wound infections. METHODS: in vitro: Staphylococcus aureus were incubated on blood agar plates, half of them being irradiated with 904 nm wavelength laser and dose of 3J/cm2 daily for seven days. In vivo: 32 male Wistar rats were divided into control group (uninfected) and Experimental Group (Infected). Half of the animals had their wounds irradiated. RESULTS: in vitro: there was no statistically significant variation between the experimental groups as for the source plates and the derived ones (p>0.05). In vivo: there was a significant increase in the deposition of type I and III collagen in the wounds of the infected and irradiated animals when assessed on the fourth day of the experiment (p=0.034). CONCLUSION: low-intensity Laser Therapy applied with a wavelength of 904nm and dose 3J/cm2 did not alter the in vitro growth of S. aureus in experimental groups; in vivo, however, it showed significant increase in the deposition of type I and III collagen in the wound of infected and irradiated animals on the fourth day of the experiment.

Effects of low-level laser therapy on wound healing

OBJECTIVE: To gather and clarify the actual effects of low-level laser therapy on wound healing and its most effective ways of application in human and veterinary medicine.METHODS: We searched original articles published in journals between the years 2000 and 2011, in Spanish, English, French and Portuguese languages, belonging to the following databases: Lilacs, Medline, PubMed and Bireme; Tey should contain the methodological description of the experimental design and parameters used.RESULTS: doses ranging from 3 to 6 J/cm2 appear to be more effective and doses 10 above J/cm2 are associated with deleterious effects. The wavelengths ranging from 632.8 to 1000 nm remain as those that provide more satisfactory results in the wound healing process.CONCLUSION: Low-level laser can be safely applied to accelerate the resolution of cutaneous wounds, although this fact is closely related to the election of parameters such as dose, time of exposure and wavelength.