Methods of Jet to Wire Speed Ratio Determination and Its Effect in Paper and Board Manufacture

Suihku/viira-nopeussuhde on perälaatikon huulisuihkun ja viiran välinen nopeusero. Se vaikuttaa suuresti paperin ja kartongin loppuominaisuuksiin, kuten formaatioon sekä kuituorientaatioon ja näin ollen paperin lujuusominaisuuksiin. Tämän johdosta on erityisen tärkeää tietää todellinen suihku/viira-nopeussuhde paperin- ja kartonginvalmistuksessa. Perinteinen suihku/viira-nopeussuhteen määritysmenetelmä perustuu perälaatikon kokonaispaineeseen. Tällä menetelmällä kuitenkin todellinen huulisuihkun nopeus saattaa usein jäädä tietämättä johtuen mahdollisesta virheellisestä painemittarin kalibroinnista sekä laskuyhtälön epätarkkuuksista. Tämän johdosta on kehitetty useita reaaliaikaisia huulisuihkun mittausmenetelmiä. Perälaatikon parametrien optimaaliset asetukset ovat mahdollista määrittää ja ylläpitää huulisuihkun nopeuden “on-line” määrityksellä. Perälaatikon parametrejä ovat mm. huulisuihku, huuliaukon korkeusprofiili, reunavirtaukset ja syöttövirtauksen tasaisuus. Huulisuihkun nopeuden on-line mittauksella paljastuu myös muita perälaatikon ongelmakohtia, kuten mekaaniset viat, joita on perinteisesti tutkittu aikaa vievillä paperin ja kartongin lopputuoteanalyyseillä.

Tamman ternimaidon laadun määritys ominaispainon avulla

Summary: Determination of mare colostrum quality by measuring specific gravity

Kerrostumien muodostumisen määritys sondin lämmönsiirron perusteella

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kerrostumien muodostumista voimalaitoskattiloiden lämpöpinnoille ja niiden vaikutusta lämmönsiirtoon. Kerrostumien vaikutusta lämpöpintojen lämpötiloihin tutkittiin kerrostumasondin avulla kierto- ja kerrosleijukattiloissa. Saadun mittausaineiston muodostettiin mittaustilannetta vastaava laskentamalli, jonka avulla pystytään selvittämään voimalaitoksen lämpöpintojen likaantumista käyttöperiodin aikana. Työn alussa tarkasteltiin kerrostumien muodostumismekanismeja lämmönsiirtopinnoille, kerrostumien ominaisuuksia ja virtausympäristön vaikutusta lämmönsiirtoon. Poltossa syntyvä tuhka kiinnittyy eri mekanismeilla kattilan seinille ja lämpöpinnoille riippuen polttoaineesta ja ympäröivistä olosuhteista. Likakerrosten muodostuminen lämmönsiirtimen pinnalle pienentää putkeen siirtyvää lämpövirtaa ja alentaa kattilan hyötysuhdetta. Kerrostumien lämmönjohtumisesta ja mikrorakenteesta on hyvin vähän kokeellisen tietoa, mikä vaikeuttaa reaalisten mallien muodostamista kattilan käyttäytymisestä sen likaantuessa.Työn kokeellisessa osassa tarkasteltiin kahdella eri kattilalla tehtyjä mittauksia. Mittaukset tehtiin kerrostumasondilla, jonka lämmönsiirrosta luotiin laskentamalli SIMULINK-simulointiohjelmalla. Mittaustuloksina saatiin kolmen eri pinnan lämpötilat, jotka muuttuivat kerrostuman ja jäähdytyksen vaikutuksesta. Laskentamallista muokattiin mittaustilanteita vastaava, jolloin lämpötilamuutoksista nähdään likakerroksen ominaisuuksien vaikutus lämmönsiirtoon. Sondista muodostettiin myös FLUENT-malli, jolla tarkasteltiin yksittäisen putken virtauskenttää sekä kahden lähekkäin olevan putken vaikutusta virtaukseen.

Kiertoleijukattilan tulipesän lämmönsiirtoprofiilien määritys ja mallinnus

Tämä diplomityö on osa projektia, joka tähtää ylikriittisellä painealueella toimivan läpivirtaustekniikkaan perustuvan kiertoleijukattilan toteuttamiseen. Diplomityössä määritetään mittausten perusteella vaaka- ja pystysuuntaisia lämmönsiirtoprofiileja kaupallisen kiertoleijukattilan tulipesässä. Lisäksi samaisen kattilan tulipesä mallinnetaan ja mallin parametrejä säädetään niin, että mallin tulokset saadaan vastaamaan mitattuja tuloksia mahdollisimman hyvin. Työn tavoitteena on antaa lisätietoa tulipesässä vapautuvan lämpötehon jakautumisesta tulipesän eri osien kesken. Diplomityön kirjallisuuskatsauksessa käsitellään kiertoleijukattilan tulipesän perusilmiöitä kuten leijutusta, lämmönsiirtoa, hydrodynamiikkaa ja palamista sekä tutustutaan muutamiin tulipesämalleihin. Lisäksi tarkastellaan ylikriittisen läpivirtauskattilan tarjoamia etuja perinteisiin kattilaratkaisuihin nähden. Diplomityössä on myös esitelty työhön liittyvä mittausprojekti.

Metsäteollisuusyrityksen keskitetyn sähkönhankintajärjestelmän kehittämistarpeiden määritys.

Teollisuuden sähkönhankinnan suunnittelussa ja toteutuksessa käytettävien työvälineiden säännöllisin väliajoin tapahtuva objektiivinen tarkastelu auttaa tehostamaan sähkönhankinnasta vastaavan henkilöstön työtä. Työn päätavoitteena on määrittää metsäteollisuusyrityksen keskitetyssä sähkönhankinnassa käytettävän järjestelmän ja siihen liittyvien käytäntöjen kehitystarpeita ja esittää niitä koskien ehdotuksia järjestelmän toiminnan tehostamiseksi. Työn aihetta lähestytään jakamalla sähkönhankinnan kokonaisprosessi tekijöihinsä ja analysoimalla erikseen järjestelmän kunkin yksittäisen osa-alueen kehitystarpeet. Kehitystarpeiden määrittämisen jälkeen kullekin osaprosessille kuvataan niille soveltuvat ratkaisumallit kyseisen yrityksen tarpeet ja vaatimukset huomioiden. Eri ratkaisumallien joukosta valitaan lopuksi toimivimmat ratkaisut ja esitetään suositukset toteutettaviksi kehitystoimenpiteiksi. Työssä havaittiin, että tarkasteltavan yrityksen sähkönhankintajärjestelmässä esiintyy tiettyjä kehitystarpeita, joita kehittämällä järjestelmän tehokkuutta voidaan nostaa. Järjestelmää kehitettiin osana työtä luomalla uusia työvälineitä, joiden avulla sähkönhankintajärjestelmän toimintaa saatiin tehostettua. Uudet työvälineet osoittautuivat toimiviksi ratkaisuiksi ja mahdollistavat tehokkaan työskentelyn järjestelmän seuraavaan tehokkuustarkasteluun asti. Kaikkia työssä esille tulleita kehitystarpeita ja niihin kartoitettuja ratkaisumalleja ei työn analysoinnin yhteydessä katsottu tarpeelliseksi toteuttaa tämän työn puitteissa. Kehitystarpeiden määrittely luo kuitenkin hyvän pohjan tulevaisuudessa tapahtuvia mahdollisia kehitystoimenpiteitä silmällä pitäen.

Virtausjakauman kokeellinen määritys levylämmönsiirtimissä

Diplomityön tavoitteena oli kokeellisen tutkimuksen keinoin selvittää juotettujen levylämmönsiirtimien levypakkarakenteessa virtausten käyttäytyminen ja jakautuminen sekä löytää ideoita ja kehitysehdotuksia levylämmönsiirtimen levypakan ja levyprofiilin kehittämiseksi. Kokeellinen tutkimus suoritettiin Oy Danfoss Ab LPM:n levylämmönsiirtimien tutkimuslaboratoriossa. Virtausjakauman tutkimusta varten suunniteltiin ja valittiin tutkimuslaitteisto, joka koostui termoelementtiantureista, tiedonkeruulaitteistosta sekä ohjelmistosta. Lämmönsiirtimistä mitattiin ensiö- ja toisiopuolen tilavuusvirrat ja painehäviöt sekä lämpötilat ennen ja jälkeen lämmönsiirtimen. Tutkimuslaitteiston avulla mitattiin lämpötiloja lämmönsiirtimen sisältä levyväleistä. Mittaukset suoritettiin neljällä levypakkarakenteella useilla massavirran arvoilla. Mittaustuloksista määritettiin levylämmönsiirtimien lämpö- ja virtaustekniset ominaisuudet nesteen Reynoldsin luvun funktiona sekä selvitettiin nesteen virtausjakaumat. Mittaustuloksien perusteella laskettuja virtausjakauman arvoja verrattiin teorian mukaan laskettuihin jakaumiin. Mitatuista siirtimistä lasketut massavirrat viittaavat siihen, että suurin osa nesteestä virtaa siirtimien keskeltä tai lähempää loppupäätä kuin alkupäästä. Teorian mukaan suurin nestemäärä virtaisi siirtimen alkupäästä vähentyen tasaisesti kohti levypakan loppupäätä. Teorian mukaiselle virtausjakaumalle ja lasketuille jakaumille ei löydetty yhteyttä. Tutkimuksessa havaittiin suuria, jopa yli 20 asteen, lämpötilaeroja levyväleistä ulostulevissa virtauksissa. Levyvälien virtauksen käyttäytymisen ja jakautumisen tutkiminen nähdäänkin levypakan pitkittäistä kehittämistä suurempana mielenkiinnon ja kehittämisen kohteena.

Lämmönläpäisykertoimen määritys ovirakenteille

Lohjalainen palo-oviin ja muihin mm. julkishallinnon rakennusten rakentajien ja telakkateollisuuden käyttämiin ulko- ja välioviratkaisuihin erikoistunut valmistusyritys Saajos Oy oli kokenut tarpeen saada käyttöönsä laskentaohjelma, jolla heidän tuotteensa ominaisuudet voitaisiin määritellä myös lämmöneristyksen osalta. Tässä opinnäytetyössä lähdettiin liikkeelle ympäristöministeriön antamista ohjeista (2003) lämmönläpäisykertoimen määrityksessä. Tarkoituksena oli suorittaa laskentamallinnuksia tietyille ovirakennetyypeille ja laatia laskentaohjelma, jonka antamia tuloksia verrattaisiin koeolosuhteissa tehtyihin mittauksiin. Näihin kahteen eri määritystapaan perustuen oli tarkoitus todeta laskentaohjelman soveltuvuus tulevaisuutta varten ja määrittää sen antamien tulosten vastaavuus mittauksilla todennettujen arvojen kanssa. Laskentaohjelman tavoitteena oli olla mahdollisimman helppokäyttöinen ja nopea. Siten se palvelisi sekä uusien tuotteiden lämpötaloudellista tuotesuunnittelua, että jo olemassa olevien tuotteiden markkinointia. Laskentaohjelman kehitystyö jatkuu edelleen, ja toivonkin sen saavuttavan asetetut tavoitteet koekäyttövaiheen jälkeen.

Yhteisvikaparametrien määritys

Tässä kandidaatintyössä selvitetään yhteisvikaparametrien määritysprosessia todennäköisyysperustaista riskianalyysia varten Teollisuuden Voiman Olkiluodossa käytössä olevien Olkiluoto-1 ja Olkiluoto-2 ydinvoimalaitosyksiköiden osalta. Kandidaatintyön tavoitteena on selvittää yhteisvikaparametrien määrittämisen yleiset työvaiheet ja tutkia alkuperäisen selvityksen jälkeen käytettäväksi tulleen ICDE-yhteisvika-aineiston soveltamismahdollisuudet Olkiluodon laitosyksiköihin.

Teollisen palvelun arvon määritys: menetelmät ja asiakasnäkökulma

Tavoitteena on perehtyä palvelukäsitteen luonteeseen teollisen tuotannon toimialalla ja selvittää, miten ja millä menetelmillä yritykset voisivat mitata teollisen palvelun arvoa. Koska varsinaisia arvon mittaamismenetelmiä ei teollisen palvelun saralla vielä ole, pyritään tässä työssä soveltamaan perinteisiin palvelukonsepteihin käytettyjä arvonmääritysmenetelmiä. Pyrkimyksenä on antaa eväitä teollisen palveluntarjoajalle, joiden avulla kehittää palvelua vastaamaan paremmin asiakkaan tarpeita. Työssä perehdytään teollisen palvelun käsitteeseen ja siihen mistä sen arvo muodostuu, yritys- ja asiakasnäkökulmista. Näiden tietojen perusteella yritetään löytää menetelmiä joiden avulla asiakkaan kokemaa arvoa voitaisiin määrittää. Työn tuloksena löydettiin yksittäisiä menetelmiä, arvoon vaikuttavien tekijöiden määrittämiseen. Kirjallisuudesta löytyi myös yksi kokonaisvaltainen menetelmä, jolla palvelun arvoa voidaan mitata. Kaikkiin arvoon vaikuttaviin tekijöihin ei ole olemassa määritysmenetelmiä. On myös pohdittava ovatko nämä menetelmät yhdistettävissä. Tästä syystä jatkotutkimusta tällä saralla on tehtävä.

Vaasan Sähköverkko Oy:n keskijänniteverkon nykytilan määritys sekä kehittämissuunnitelma käyttövarmuuden näkökulmasta

Tämän työn tavoitteena on analysoida Vaasan Sähköverkko Oy:n keskijänniteverkon nykytila sekä selvittää verkon kehittämisen suuntaviivoja. Nykytilan määrityksessä selvitetään kuormitettavuusasteet, jännitteenalenemat, häviöt oiko- ja maasulkusuojauksen toimivuus sekä keskeytyskustannukset. Nykytilan määrityksen apuna käytettiin verkkotietojärjestelmä Xpowerin tehojako-, oikosulku- ja maasulkulaskentoja. Nykytila on määritetty sekä normaalissa kytkentätilanteessa, että tilanteessa jossa yksi sähköasema kerrallaan on poissa käytöstä. Nykytilan määrityksen perusteella voidaan todeta, että normaalissa kytkentätilanteessa keskijänniteverkko täyttää suurilta osin sille asetetut tekniset reunaehdot, jotka ovat jännitteenalenema, kuormitettavuus, oikosulkukestoisuus sekä oiko- ja maasulkusuojauksen havahtuvaisuus. Jotta reunaehdot toteutuisivat kokonaisuudessaan, tulee oikosulkukestottomien lähtöjen releasetteluja muuttaa tai vaihtaa oikosulkukestottomat johto-osuudet suurempi poikkipintaiseen johtimeen. Nykytilan määrityksen perusteella neljän päämuuntajan kuormitettavuusaste on yli 90 %, joten näiden asemien alueiden kehitystä tulee tarkkailla. Sähköasemien korvaustarkastelun perusteella viiden sähköaseman korvaus tuottaa ongelmia jo nykyisillä huippukuormilla. Työssä tehtyjen selvitystöiden perusteella Vaasan Sähköverkko Oy:n keskijänniteverkkoon lisättiin 10 maastokatkaisijaa sekä selvitettiin verkon mahdollisia tulevaisuuden kehittämisen suuntaviivoja.

Lujasta rakenneteräksestä tehdyn rakenteen vikasietoisuuden määritys

Tässä työssä tutkittiin Ruukin valmistamista lujista Optim 700 MC Plus sekä Optim 700 QL teräksistä tehtyjen hitsattujen palkkirakenteiden vikasietoisuutta sekä murtumiskäyttäytymistä laboratoriossa suoritettujen täyden mittakaavan kokeiden avulla. Koerakenteet suunniteltiin siten, että rakenteen kylmämuovauksen sekä hitsauksen vaikutukset yhdessä rakenteen geometrian vaikutuksen kanssa heikentävät rakenteen murtumissitkeyttä rakenteeseen tehdyn teräväkärkisen alkusärön tasossa. Suunnitellussa koesarjassa varioidaan testauslämpötilan lisäksi hitsauksen lämmöntuontia sekä koerakenteeseen tehtävän alkusärön kokoa. Tässä työssä tavoitteena oli yleisesti esittää menettely hitsatun säröllisen teräsrakenteen kestävyyden arviointia varten. Optim 700 MC Plus teräksestä tehdyn koerakenteen käyttäytymistä tutkittiin laskennallisesti murtumismekaniikan avulla. Laadittujen FEM - mallien avulla laskettiin rakenteen murtumisparametrien arvot kummallekin tutkittavalle teräkselle. Optim 700 MC Plus materiaalista valmistetuille koerakenteen säröalueen rakennedetaljia vastaavalle koekappaleille suoritettiin murtumissitkeyskokeita. Murtumissitkeyskokeista saatujen tulosten avulla pystyttiin kuvaamaan täyden mittakaavan koerakenteessa olevan särön murtumiskäyttäytymistä mitoitusmenetelmissä. Koerakenteelle laskettiin tässä työssä kriittisen särökoon ja sitä vastaavan kuorman arvot perustuen rakenteen oletettuun hauraaseen, epästabiiliin sitkeään sekä plastiseen murtumiskäyttäytymiseen. Tässä työssä testattiin molemmista tutkittavista materiaaleista valmistetut täyden mittakaavan koerakenteet -40 °C lämpötilassa. Molemmat testatut rakenteet käyttäytyvät mitattujen siirtymätulosten perusteella melko hauraasti. Optim 700 MC Plus materiaalille saatujen laskentatulosten voidaan todeta testatun koekappaleen perusteella soveltuvan hauraasti käyttäytyvän rakenteen mitoitukseen.