Meesauunin kannatuksien suunnittelutyökalun kehitys
Raki, Olli (2014)
Diplomityö
Raki, Olli
2014
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2014112746633
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2014112746633
Tiivistelmä
Meesauunia käytetään sellun tuotantoprosessissa kemiallisessa reaktiossa, jossa kalsiumkarbonaatti muutetaan kalsiumoksidiksi. Reaktio on osa sellutehtaan kemikaalikiertoa, missä sellun valmistamisessa käytettävät kemikaalit kierrätetään uusiokäyttöön.
Tässä diplomityössä on kehitetty meesauunin kannatusten automatisoitu suunnittelutyökalu vanhan AutoLispillä kehitetyn ohjelman perusteella. Kehitetyn suunnittelutyökalun tärkeimmät osat ovat Excelissä tehdyt kuormituslaskenta ja mitoituslaskenta. Näillä ohjataan Autodeskin Inventoriin kehitettyä cad-mallia ja valmistuspiirustusta. Laskentaohjelmat ja cad-malli on kehitetty mahdollistamaan uusien uunikokojen helpon lisäämisen ohjelmaan.
Diplomityössä on perehdytty kuormituslaskentaan standardien mukaisesti. Käytettyjä standardeja ovat esimerkiksi Eurokoodi ja Uniform Building Code. Epätavallisten tilanteiden kuormituslaskennassa käytettiin apuna FE-analyysilla kehitettyjä laskentamalleja. Näitä käytettiin uunin taipumisesta aiheutuvien voimien laskennassa ja lovetun kannatinpyörän aiheuttamien impulssivoimien suuruuden määrittämisessä. Lisäksi diplomityössä perehdyttiin suunnitteluautomaatin kehittämiseen Exceliä apuna käyttäen.
Suunnittelutyökalun toimivuutta on verifioitu suunnittelemalla kehitetyllä suunnittelutyökalulla standardiuuneja ja verrattu tuloksia ja valmistuspiirustuksia vanhalla ohjelmalla tulostettuihin tuloksiin. Tulosten perusteella uutta suunnittelutyökalua voidaan käyttää meesauunin kannatuksien suunnitteluun. Lime Kiln is a part of pulp production process. It is used in a chemical reaction where calcium carbonate becomes calcium oxide. The reaction is part of pulp factory’s chemical recycling where used chemicals are processed to be reused.
Result of this master’s thesis is automated design tool for lime kiln foundations to replace old program made with AutoLisp. The most essential parts of developed design tool are loadings and dimensioning calculations made in Excel. These calculations are used in generating the cad model and manufacturing drawings. Calculation programs and cad model are made to allow new kiln sizes to be added in the future.
Close attention has been paid in this thesis to standardized loadings calculation, FE-analysis and automated design features. Standards such as Eurocode and Uniform Building Code were used in loadings calculation. Loadings in special situations were examined with FE-analysis. These situations were bending of the kiln and impact forces to foundations from notched support rollers.
New automated design tool has been verified designing standard size kilns with the new tool and compare the results to the old results from AutoLisp. According to the verifications the new design tool can be used to design lime kiln foundations.
Tässä diplomityössä on kehitetty meesauunin kannatusten automatisoitu suunnittelutyökalu vanhan AutoLispillä kehitetyn ohjelman perusteella. Kehitetyn suunnittelutyökalun tärkeimmät osat ovat Excelissä tehdyt kuormituslaskenta ja mitoituslaskenta. Näillä ohjataan Autodeskin Inventoriin kehitettyä cad-mallia ja valmistuspiirustusta. Laskentaohjelmat ja cad-malli on kehitetty mahdollistamaan uusien uunikokojen helpon lisäämisen ohjelmaan.
Diplomityössä on perehdytty kuormituslaskentaan standardien mukaisesti. Käytettyjä standardeja ovat esimerkiksi Eurokoodi ja Uniform Building Code. Epätavallisten tilanteiden kuormituslaskennassa käytettiin apuna FE-analyysilla kehitettyjä laskentamalleja. Näitä käytettiin uunin taipumisesta aiheutuvien voimien laskennassa ja lovetun kannatinpyörän aiheuttamien impulssivoimien suuruuden määrittämisessä. Lisäksi diplomityössä perehdyttiin suunnitteluautomaatin kehittämiseen Exceliä apuna käyttäen.
Suunnittelutyökalun toimivuutta on verifioitu suunnittelemalla kehitetyllä suunnittelutyökalulla standardiuuneja ja verrattu tuloksia ja valmistuspiirustuksia vanhalla ohjelmalla tulostettuihin tuloksiin. Tulosten perusteella uutta suunnittelutyökalua voidaan käyttää meesauunin kannatuksien suunnitteluun.
Result of this master’s thesis is automated design tool for lime kiln foundations to replace old program made with AutoLisp. The most essential parts of developed design tool are loadings and dimensioning calculations made in Excel. These calculations are used in generating the cad model and manufacturing drawings. Calculation programs and cad model are made to allow new kiln sizes to be added in the future.
Close attention has been paid in this thesis to standardized loadings calculation, FE-analysis and automated design features. Standards such as Eurocode and Uniform Building Code were used in loadings calculation. Loadings in special situations were examined with FE-analysis. These situations were bending of the kiln and impact forces to foundations from notched support rollers.
New automated design tool has been verified designing standard size kilns with the new tool and compare the results to the old results from AutoLisp. According to the verifications the new design tool can be used to design lime kiln foundations.