Belt conveyor energy efficiency analysis and energy model development

An energy model of a belt conveyor was designed. Operation of a belt conveyor was researched. Operational indexes were calculated. Energy optimization process and recommendations were presented.

Teollisuustuotteen markkinointisuunnitelma. Case: Omni Weight Control Oy

Tutkielman tavoitteena on markkinointisuunnitelman laatiminen teollisuustuotteelle, jota business-to-business -markkinoilla toimiva case-yritys valmistaa. Aihetta tarkastellaan ensin teoreettisesti lähdekirjallisuuden avulla ja sen jälkeen empiirisesti case-yrityksen näkökulmasta. Tutkimusmenetelmänä on normatiivinen eli soveltava case-tutkimus. Tutkimusote on kvalitatiivinen. Markkinointisuunnitelma laaditaan analysoimalla yrityksen ulkoista ja sisäistä toimintaympäristöä, asettamalla markkinoinnin tavoitteet, määrittelemällä markkinointistrategiat ja yksilöimällä toimintaohjeet. Markkinointisuunnitelman laatiminen kannattaa, sillä se tehostaa yrityksen ulkoista markkinointia. Tutkielman tuloksena voidaan todeta, että case-yrityksellä on hyvät mahdollisuudet menestyä hihnavaakamarkkinoilla uudella tuotteellaan, kunhan se saa nimeään tunnetuksi.

Metsäpolttoaineiden vesitiekuljetus proomukalustolla

Metsäpolttoaineiden käyttö kasvaa lämpö- ja voimalaitoksissa ja mahdollisissa biojalostamoissa. Metsäpolttoaineilla voidaan saavuttaa päästövähennyksiä korvaamalla päästöintensiivisempiä polttoaineita. Metsäpolttoaineen kysynnän kasvu suurkäyttöpaikoilla luo uusia vaatimuksia metsäbiomassan hankintaan. Metsäpolttoaineiden vesitiekuljetuksen sisältämiä logistiikkajärjestelmiä kehittämällä toimitusvarmuutta pystytään parantamaan ja hankintaa laajentamaan kustannustehokkaasti ja ympäristöystävällisesti. Kuljetuskokeilut antoivat uutta tietoa vesitiekuljetuksen sisältämästä hankinnasta. Lastikapasiteetti nykyisen kaltaisessa Eurooppa IIa -suurproomussa vaihtelee 1200 tonnista jopa 1800 tonniin (kosteus 40 %) riippuen tiivistymisestä ja proomun modifiointiasteesta. Metsähakkeen energiatiheys oli suurproomukuljetuksissa keskimäärin 1 MWh/i-m3, joka oli 25 % parempi kuin vertailun hakerekkakuljetuksissa. Vesitiekuljetuksen kustannukset olivat kuljetuskokeiluissa lastauksineen ja purkuineen 0,02 €/MWh/km, ollen noin 20 % ketjun kokonaiskustannuksista. Simuloinnin edullisimpien vesitiekuljetusvaihtoehtojen vaihteluvälin kustannukset olivat vastaavasti 0,013 - 0,026 €/MWh/km. Lastauksen ja purun kustannus oli 0,4 - 0,6 €/MWh ja vesitiekuljetus 0,9 - 2,0 €/MWh (100 km). Ketjun kokonaiskustannukset hakkuutähdehakkeelle vaihtelivat simuloinnin edullisimpien vaihtoehtojen perusteella välillä 10,8 - 12,1 €/MWh (30 km rekka, 100 km proomu). Kuljetusketjujen simuloinnin kustannukset osoittivat proomukuljetusketjun olevan kilpailukykyinen vaihtoehto hakerekkakuljetusketjulle kalustosta ja vuosittaisista käyttötunneista riippuen kuljetusetäisyyden ylittäessä 100 km. Kustannustehokkain ratkaisu vesitiekuljetuksessa saavutettiin pienen aluksen ja suuren kokoluokan proomuyksikön kytkyeellä. Haketus kannattaa toteuttaa ennen proomukuljetuksen osuutta metsähakkeen paremman tiiviyden ja käsiteltävyyden perusteella. Logistiikkajärjestelmiä pitää kehittää tapauskohtaisesti käyttöpaikan tarpeet ja olosuhteet huomioon ottaen. Metsäpolttoaineiden vesitiekuljetuksen sisältämän logistiikan liiketoimintamallien vertailussa arvioitiin vaihtoehtoiset ulkoistetut toimintamallit paremmaksi kuin nykyinen urakointimalli. Tämä mahdollistaa paremman metsähakkeen saatavuuden ja logistiikan tehokkuuden lastausterminaaleissa. Terminaalitoiminnot ja proomukuljetukset lisäävät uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja mahdollistavat metsäpolttoaineiden

Ristikkorakenteisen hihnakuljetinsillan mitoitustyökalun kehittäminen

Hihnakuljettimia käytetään muun muassa voimalaitos- ja sellutehdasympäristöissä kuljettamaan kiinteää polttoainetta tai haketta pitkiä matkoja. Pitkät hihnakuljettimet asennetaan yleensä teräsristikoista rakennettujen kuljetinsiltojen sisään. Kuljetinsilta toimii siis hihnakuljettimen ja hoitokäytävän runkona sekä suojaa kuljetinta ja kuljetettavaa materiaalia säältä. Tässä diplomityössä on laadittu mitoitustyökalu, jolla voidaan nopeasti mitoittaa ristikkorakenteisen hihnakuljetinsillan sauvat sekä määrittää rakenteen massa. Laskentaohjelma on toteutettu Microsoft Excel -taulukkolaskentana. Sillan poikkileikkaus voi olla suljettu symmetrinen umpirakenne tai avorakenne, jossa on ulokkeellinen hoitotaso. Ristikon sauvat ovat RHS-putkia. Rakenteeseen voi vaikuttaa jatkuvia kuormia, pistekuormia sekä näistä johdetut, ekvivalenttiin staattiseen voimaan perustuvat maanjäristyskuormat. Diplomityössä on perehdytty mitoitustyökalussa sovellettuihin teorioihin. Voimasuureiden laskenta perustuu 2-tukisina palkkeina käsiteltävien siltalohkojen ratkaisuun ja palkkianalogiaan, jossa ristikon sauvavoimat ratkaistaan käsittelemällä ristikkoa palkkina. Sauvojen kestävyyden laskenta perustuu SFS-EN 1993-1-1 -normiin, joka on osa Eurocode -rakennesuunnittelunormistoa. Lisäksi työssä on käsitelty ristikkoliitosten mitoitusta SFS-EN 1993-1-8 mukaan. Mitoitusohjelman toimivuutta on testattu tarkastelemalla esimerkkisiltaa laaditulla mitoituspohjalla ja Autodesk Robot Professional 2013 -FE-analyysiohjelmisuolla. Tulosten perusteella mitoitustyökalua voidaan käyttää ainakin tarjousvaiheen nopeisiin tarkasteluihin ja omamassan määritykseen, mutta myös lopulliseen mitoitukseen, mikäli hyväksytään konservatiivinen mitoitus.

Estratégia de identificação paramétrica aplicada à modelagem fenomenológica de um sistema do tipo correia transportadora industrial para fins de detecção de faltas

Os sistemas do tipo correia transportadora, são sistemas essenciais para grandes empresas, embora este equipamento apresente um elevado grau de criticidade, de modo que uma parada não planejada do mesmo, pode gerar perdas imensas ou até mesmo a parada de todo o processo produtivo. Tendo em vista a criticidade do equipamento, torna-se necessário realizar a monitoração adequada do mesmo e detectar com maior antecedência possível a ocorrência de alguma falta ocorrida no sistema. Objetivando reduzir as paradas não planejadas, investiga-se nesta dissertação a modelagem de um sistema do tipo correia transportadora com a finalidade de uso no monitoramento e diagnóstico de faltas neste tipo de sistema. Primeiramente é discutido um modelo fenomenológico do processo, o qual é baseado na aplicação das leis da mecânica e considerando-se os diversos tipos de força de oposição ao movimento de uma correia transportadora. Os principais parâmetros do transportador foram estimados utilizando-se técnicas de identificação baseadas em Mínimos Quadrados Não Recursivos. Em seguida, foi desenvolvido e implementado um algoritmo de detecção de faltas utilizando a teoria de análise intervalar, de modo que possibilite detectar condições inadequadas de funcionamento. Com o intuito de avaliar o desempenho do algoritmo proposto foi projetado e construído um protótipo que emula as condições operacionais típicas de um sistema real do tipo correia transportadora. Os resultados obtidos experimentalmente, confirmam o bom desempenho da metodologia proposta.

Transportador de correia: componentes e cálculos básicos para seu dimensionamento

Increasingly, people searches for an efficient and economic way for transporting bulk materials. Transport through belts is now the most widely used mean for transporting bulk materials, used by companies from various sectors such as mining, quarrying, agribusiness, etc. There are many advantages of using a conveyor belt as compared to rail or by truck. Trucks needs a driver, have a high risk of accidents as well as a high cost for maintenance and as well as trains, after making the downloading of the material, return empty to the next load. The cost for the construction of a railway is very high, making it often impossible. The conveyor belt have a high cost of installation, but it works 24 hours a day, 365 days a year. The upper side of the belt is always loaded, the maintenance cost is average and the risk of accidents is low, causing it to be the ideal way to transport bulk materials. This monography aims to interest the reader about what is a conveyor belt, what are its main components and demonstrate the basic calculations for their sizing and selection of components. Throughout the work, scaled a belt conveyor for use in the mining sector, but the concepts demonstrated apply to the transport of any material

Dynamic merge of discrete goods flow – Impact on throughput and efficiency

Continuous conveyors with a dynamic merge were developed with adaptable control equipment to differentiate these merges from competing Stop-and-Go merges. With a dynamic merge, the partial flows are manipulated by influencing speeds so that transport units need not stop for the merge. This leads to a more uniform flow of materials, which is qualitatively observable and verifiable in long-term measurements. And although this type of merge is visually mesmerizing, does it lead to advantages from the view of material flow technology? Our study with real data indicates that a dynamic merge shows a 24% increase in performance, but only for symmetric or nearly symmetric flows. This performance advantage decreases as the flows become less symmetric, approaching the throughput of traditional Stop-and-Go merges. And with a cost premium for a continuous merge of approximately 10% due to the additional technical components (belt conveyor, adjustable drive engines, software, etc.), this restricts their economical use.

Trag- und stützrollenfreier Gurtbandförderer

Förderbänder in Ihrer konstruktiv bekanntesten Bauart weisen im Einsatz einige Schwachpunkte auf, die vor allem die zeit- und kostenintensive Wartung und die Verschmutzung des Aggregates beinhalten. Ziel war es, einen komplett gekapselten, weitestgehend selbstreinigenden und instandhaltungsfreundlichen Gleitgurtförderer zu entwickeln. Die gesteckten Ziele wurden im Forschungsprojekt erreicht und in einem Demonstratormodel umgesetzt.

Entwicklung eines Lineardirektantriebs für Transportbänder

Transportbandsyteme werden im Bereich der Intralogistik zur Förderung von Stück- sowie leichten Schüttgütern eingesetzt. Der Antrieb der Transportbänder erfolgt dabei üblicherweise kraftschlüssig über die Antriebstrommel. Der Einsatz von Lineardirektantrieben ermöglicht als Antriebsalternative die Erzeugung der Vorschubkräfte und die Krafteinleitung in das Transportband über der Länge des Lineardirektantriebs verteilt. Dadurch lässt sich die Transportbandvorspannung erheblich reduzieren und damit auch ein leichteres und kostengünstigeres Transportband im Vergleich zu konventionellen Antriebskonzepten verwenden. Basierend auf vorherigen Untersuchungen wurde ein Lineardirektantrieb auf Basis eines Hybridmotors entwickelt, welcher die Vorteile permanentmagneterregter Maschinen mit denen der Reluktanzmotorprinzipien vereint. Auf Grundlage der durch Simulation ermittelten Kraftentfaltkungscharakteristik des Linearmotors auf die Läuferelemente wurden verschiedene Konzepte zur Befestigung dieser Läuferelemente entwickelt, untersucht und erprobt. Aufgrund der Elastizität von Transportbändern sind zudem alternative Führungskonzepte erforderlich, da geometrische Abweichungen der am Transportband befestigten Läuferelemente zu hohen Verlusten durch Reibung führen. Unterschiedliche Führungskonzepte, belegt durch Messungen, geben einen Ausblick auf den linearmotorischen Antrieb.

The conveyor belt hypothesis for thymocyte migration: participation of adhesion and de-adhesion molecules

Thymocyte differentiation is the process by which bone marrow-derived precursors enter the thymus, proliferate, rearrange the genes and express the corresponding T cell receptors, and undergo positive and/or negative selection, ultimately yielding mature T cells that will represent the so-called T cell repertoire. This process occurs in the context of cell migration, whose cellular and molecular basis is still poorly understood. Kinetic studies favor the idea that these cells leave the organ in an ordered pattern, as if they were moving on a conveyor belt. We have recently proposed that extracellular matrix glycoproteins, such as fibronectin, laminin and type IV collagen, among others, produced by non-lymphoid cells both in the cortex and in the medulla, would constitute a macromolecular arrangement allowing differentiating thymocytes to migrate. Here we discuss the participation of both molecules with adhesive and de-adhesive properties in the intrathymic T cell migration. Functional experiments demonstrated that galectin-3, a soluble ß-galactoside-binding lectin secreted by thymic microenvironmental cells, is a likely candidate for de-adhesion proteins by decreasing thymocyte interaction with the thymic microenvironment.

Oceans Deep: Lesson A (The ocean conveyor belt)

Teacher resources for Lesson G in the Discover Oceanography 'Scheme of Work' for use in schools.

The dichotomous structure of the warm conveyor belt

The warm conveyor belt (WCB) of an extratropical cyclone generally splits into two branches. One branch (WCB1) turns anticyclonically into the downstream upper-level tropospheric ridge, while the second branch (WCB2) wraps cyclonically around the cyclone centre. Here, the WCB split in a typical North Atlantic cold-season cyclone is analysed using two numerical models: the Met Office Unified Model and the COSMO model. The WCB flow is defined using off-line trajectory analysis. The two models represent the WCB split consistently. The split occurs early in the evolution of the WCB with WCB1 experiencing maximum ascent at lower latitudes and with higher moisture content than WCB2. WCB1 ascends abruptly along the cold front where the resolved ascent rates are greatest and there is also line convection. In contrast, WCB2 remains at lower levels for longer before undergoing saturated large-scale ascent over the system's warm front. The greater moisture in WCB1 inflow results in greater net potential temperature change from latent heat release, which determines the final isentropic level of each branch. WCB1 also exhibits lower outflow potential vorticity values than WCB2. Complementary diagnostics in the two models are utilised to study the influence of individual diabatic processes on the WCB. Total diabatic heating rates along the WCB branches are comparable in the two models with microphysical processes in the large-scale cloud schemes being the major contributor to this heating. However, the different convective parameterisation schemes used by the models cause significantly different contributions to the total heating. These results have implications for studies on the influence of the WCB outflow in Rossby wave evolution and breaking. Key aspects are the net potential temperature change and the isentropic level of the outflow which together will influence the relative mass going into each WCB branch and the associated negative PV anomalies at the tropopause-level flow.

Distinguishing the cold conveyor belt and sting jet air streams in an intense extratropical cyclone

Strong winds equatorwards and rearwards of a cyclone core have often been associated with two phenomena, the cold conveyor belt (CCB) jet and sting jets. Here, detailed observations of the mesoscale structure in this region of an intense cyclone are analysed. The {\it in-situ} and dropsonde observations were obtained during two research flights through the cyclone during the DIAMET (DIAbatic influences on Mesoscale structures in ExTratropical storms) field campaign. A numerical weather prediction model is used to link the strong wind regions with three types of ``air streams'', or coherent ensembles of trajectories: two types are identified with the CCB, hooking around the cyclone center, while the third is identified with a sting jet, descending from the cloud head to the west of the cyclone. Chemical tracer observations show for the first time that the CCB and sting jet air streams are distinct air masses even when the associated low-level wind maxima are not spatially distinct. In the model, the CCB experiences slow latent heating through weak resolved ascent and convection, while the sting jet experiences weak cooling associated with microphysics during its subsaturated descent. Diagnosis of mesoscale instabilities in the model shows that the CCB passes through largely stable regions, while the sting jet spends relatively long periods in locations characterized by conditional symmetric instability (CSI). The relation of CSI to the observed mesoscale structure of the bent-back front and its possible role in the cloud banding is discussed.

Potential vorticity in warm conveyor belt outflow

Warm conveyor belts (WCBs) are the main ascending air masses within extratropical cyclones. They often exhibit strong condensation and precipitation, associated with ascent on large scales or embedded convection. Most of the air outflows into the upper troposphere as part of a ridge. Such ridges are an integral part of Rossby waves propagating along the tropopause and are identified with a negative potential vorticity (PV) anomaly and associated anticyclonic circulation. It has been argued that diabatic modification of PV in WCBs has an important influence on the extent of the ridge, propagation of Rossby waves and weather impacts downstream. Following the coherent ensemble of trajectories defining a WCB, PV is expected to increase with time while below the level of maximum latent heating and then decrease as trajectories ascend above the heating maximum. In models, it is found that the net change is approximately zero, so that the average PV of the WCB outflow is almost equal to the PV of its inflow. Here, the conditions necessary for this evolution are explored analytically using constraints arising from the conservation of circulation. It is argued that the net PV change is insensitive to the details of diabatic processes and the PV maximum midway along a WCB depends primarily on the net diabatic transport of mass from the inflow to the outflow layer. The main effect of diabatic processes within a WCB is to raise the isentropic level of the outflow, rather than to modify PV.

On the Co-Occurrence of Warm Conveyor Belt Outflows and PV Streamers*

The co-occurrence of warm conveyor belts (WCBs), strongly ascending moist airstreams in extratropical cyclones, and stratospheric potential vorticity (PV) streamers, indicators for breaking Rossby waves on the tropopause, is investigated for a 21-yr period in the Northern Hemisphere using Interim European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Re-Analysis (ERA-Interim) data. WCB outflows and PV streamers are respectively identified as two- and three-dimensional objects and tracked during their life cycle. PV streamers are more frequent than WCB outflows and nearly 15% of all PV streamers co-occur with WCBs during their life cycle, whereas about 60% of all WCB outflows co-occur with PV streamers. Co-occurrences are most frequent over the North Atlantic and North Pacific in spring and winter. WCB outflows are often located upstream of the PV streamers and form earlier, indicating the importance of diabatic processes for downstream Rossby wave breaking. Less frequently, PV streamers occur first, leading to the formation of new WCBs.