Disc Filter External Models in an Integrated Simulation Environment
Mäkinen, Marko Timo Mikael (2002)
Diplomityö
Mäkinen, Marko Timo Mikael
2002
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20021409
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20021409
Tiivistelmä
Työssä tutkittiin kiekkosuodattimeen liittyviä ulkoisia simulointimalleja integroidussa
simulointiympäristössä. Työn tarkoituksena oli parantaa olemassa olevaa mekanistista
kiekkosuodatinmallia. Malli laadittiin dynaamiseen paperiteollisuuden tarpeisiin tehtyyn
simulaattoriin (APMS), jossa olevaan alkuperäiseen mekanistiseen malliin tehtiin ulkoinen
lisämalli, joka käyttää hyväkseen kiekkosuodatinvalmistajan mittaustuloksia. Laitetiedon
saatavuutta suodattimien käyttäjille parannettiin luomalla Internetissä sijaitsevalle
palvelimelle kiekkosuodattimen laitetietomäärittelyt. Suodatinvalmistaja voi palvella
asiakkaitaan viemällä laitetiedot palvelimelle ja yhdistämällä laitetiedon simulointimalliin.
Tämä on mahdollista Internetin ylitse käytettävän integroidun simulointiympäristön avulla,
jonka on tarkoitus kokonaisvaltaisesti yhdistää simulointi ja prosessisuunnittelu.
Suunnittelijalle tarjotaan työkalut, joilla dynaaminen simulointi, tasesimulointi ja kaavioiden
piirtäminen onnistuu prosessilaitetiedon ollessa saatavilla. Nämä työkalut on tarkoitus
toteuttaa projektissa nimeltä Galleria, jossa luodaan prosessimalli- ja laitetietopalvelin
Internetiin. Gallerian käyttöliittymän avulla prosessisuunnittelija voi käyttää erilaisia
simulointiohjelmistoja ja niihin luotuja valmiita malleja, sekä saada käsiinsä ajan tasalla
olevaa laitetietoa. Ulkoinen kiekkosuodatinmalli laskee suodosvirtaamat ja suodosten
pitoisuudet likaiselle, kirkkaalle ja superkirkkaalle suodokselle. Mallin syöttöparametrit ovat
kiekkojen pyörimisnopeus, sisään tulevan syötön pitoisuus, suotautuvuus (freeness) ja
säätöparametri, jolla säädetään likaisen ja kirkkaan suodoksen keskinäinen suhde.
Suotautuvuus kertoo mistä massasta on kyse. Mitä suurempi suotautuvuus on, sitä paremmin
massa suodattuu ja sitä puhtaampia suodokset yleensä ovat. Mallin parametrit viritettiin
regressioanalyysillä ja valmistajan palautetta apuna käyttäen. Käyttäjä voi valita haluaako hän
käyttää ulkoista vai alkuperäistä mallia. Alkuperäinen malli täytyy ensin alustaa antamalla
sille nominaaliset toimintapisteet virtaamille ja pitoisuuksille tietyllä pyörimisnopeudella.
Ulkoisen mallin yhtälöitä voi käyttää alkuperäisen mallin alustamiseen, jos alkuperäinen
malli toimii ulkoista paremmin. Ulkoista mallia voi käyttää myös ilman simulointiohjelmaa
Galleria-palvelimelta käsin. Käyttäjälle avautuu näin mahdollisuus tarkastella
kiekkosuodattimien parametreja ja nähdä suotautumistulokset oman työasemansa ääreltä
mistä tahansa, kunhan Internetyhteys on olemassa. Työn tuloksena kiekkosuodattimien
laitetiedon saatavuus käyttäjille parani ja alkuperäisen simulointimallin rajoituksia ja
puutteita vähennettiin.
simulointiympäristössä. Työn tarkoituksena oli parantaa olemassa olevaa mekanistista
kiekkosuodatinmallia. Malli laadittiin dynaamiseen paperiteollisuuden tarpeisiin tehtyyn
simulaattoriin (APMS), jossa olevaan alkuperäiseen mekanistiseen malliin tehtiin ulkoinen
lisämalli, joka käyttää hyväkseen kiekkosuodatinvalmistajan mittaustuloksia. Laitetiedon
saatavuutta suodattimien käyttäjille parannettiin luomalla Internetissä sijaitsevalle
palvelimelle kiekkosuodattimen laitetietomäärittelyt. Suodatinvalmistaja voi palvella
asiakkaitaan viemällä laitetiedot palvelimelle ja yhdistämällä laitetiedon simulointimalliin.
Tämä on mahdollista Internetin ylitse käytettävän integroidun simulointiympäristön avulla,
jonka on tarkoitus kokonaisvaltaisesti yhdistää simulointi ja prosessisuunnittelu.
Suunnittelijalle tarjotaan työkalut, joilla dynaaminen simulointi, tasesimulointi ja kaavioiden
piirtäminen onnistuu prosessilaitetiedon ollessa saatavilla. Nämä työkalut on tarkoitus
toteuttaa projektissa nimeltä Galleria, jossa luodaan prosessimalli- ja laitetietopalvelin
Internetiin. Gallerian käyttöliittymän avulla prosessisuunnittelija voi käyttää erilaisia
simulointiohjelmistoja ja niihin luotuja valmiita malleja, sekä saada käsiinsä ajan tasalla
olevaa laitetietoa. Ulkoinen kiekkosuodatinmalli laskee suodosvirtaamat ja suodosten
pitoisuudet likaiselle, kirkkaalle ja superkirkkaalle suodokselle. Mallin syöttöparametrit ovat
kiekkojen pyörimisnopeus, sisään tulevan syötön pitoisuus, suotautuvuus (freeness) ja
säätöparametri, jolla säädetään likaisen ja kirkkaan suodoksen keskinäinen suhde.
Suotautuvuus kertoo mistä massasta on kyse. Mitä suurempi suotautuvuus on, sitä paremmin
massa suodattuu ja sitä puhtaampia suodokset yleensä ovat. Mallin parametrit viritettiin
regressioanalyysillä ja valmistajan palautetta apuna käyttäen. Käyttäjä voi valita haluaako hän
käyttää ulkoista vai alkuperäistä mallia. Alkuperäinen malli täytyy ensin alustaa antamalla
sille nominaaliset toimintapisteet virtaamille ja pitoisuuksille tietyllä pyörimisnopeudella.
Ulkoisen mallin yhtälöitä voi käyttää alkuperäisen mallin alustamiseen, jos alkuperäinen
malli toimii ulkoista paremmin. Ulkoista mallia voi käyttää myös ilman simulointiohjelmaa
Galleria-palvelimelta käsin. Käyttäjälle avautuu näin mahdollisuus tarkastella
kiekkosuodattimien parametreja ja nähdä suotautumistulokset oman työasemansa ääreltä
mistä tahansa, kunhan Internetyhteys on olemassa. Työn tuloksena kiekkosuodattimien
laitetiedon saatavuus käyttäjille parani ja alkuperäisen simulointimallin rajoituksia ja
puutteita vähennettiin.