Prosessipumpun perustuslevyn konseptisuunnittelu ja valmistettavuuden optimointi

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli uudelleensuunnitella Sulzerin prosessipumpun perustuslevy käyttämällä ohutlevytekniikkaa. Työn aikana suoritettiin perusteellinen perustuslevyn konseptointi, jossa vertailtiin erilaisia konstruktioratkaisuja ja lopulta parhaiten vaatimuksia täyttävä kokonaisuus valittiin jatkokehitykseen. Työstä rajattiin pois yksityiskohtainen suunnittelu ja pääpainopiste oli kustannustehokkuuden ja valmistettavuuden optimoinnissa.

Suunnittelussa seurattiin systemaattisen suunnitteluprosessin konseptisuunnittelu vaihetta, jonka tuloksena tehtiin kolme perustuslevykonstruktio hahmotelmaa. Asiantuntijoiden kommenttien ja karkeiden FEM-analyysien pohjalta tehtiin tekninen- ja taloudellinen arvostelutaulukko, jossa kriteerit pisteytettiin erikseen. Parhaimmat pisteet sai apurunkorakennetta hyödyntävä perustuslevy, jolla saavutettiin noin 43 % kustannus säästö verrattuna nykyisen perustuslevyyn. Perustuslevyn rakenteen painoa saatiin pudotettua noin 80 %.

The aim of this master’s thesis was to redesign the baseplate of Sulzer's process pump using sheet metal. During the project, a comprehensive conceptualization of the baseplate was carried out, comparing various construction solutions, and ultimately selecting the best-suited configuration for further development. Detailed design was excluded from the scope of the work, with the main focus on optimizing cost-effectiveness and manufacturability.

The design followed a systematic design process conceptualization phase, resulting in three baseplate construction concepts. Based on expert comments and preliminary Finite Element Method (FEM) analyses, a technical and economic evaluation table was created, with criteria scored separately. The baseplate utilizing a subframe structure scored the highest, achieving approximately 43 % cost savings compared to the current baseplate. The weight of the baseplate structure was reduced by about 80 %.