Sulzer-höyrykoneen näytösluontoisen käyttämisen tekniset edellytykset
Viita, Roope (2017)
Viita, Roope
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017120119322
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017120119322
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, miten vuosikymmeniä seissyt, museoitu Sulzer-höyrykone voitaisiin käynnistää ja käyttää sitä aika ajoin näytösluontoisesti. Finlayson & Co:n Tampereen-tehtaan entinen Sulzer-höyryvoimakone sijaitsee alkuperäisellä paikallaan. Vuonna 1900 käyttöönotettu suuri mäntähöyrykone on seissyt käyttämättä 1950-luvulta. Höyryä koneelle tuottaneet höyrykattilat on purettu, kuten myös suurin osa muusta höyryjärjestelmästä. Sen sijaan itse kone on miltei täysin säilytetty ja periaatteessa käyntikunnossa. Tällä hetkellä se on osa museota, ja siten yleisön nähtävillä. Tällaista konetta voitaisiin näytösluontoisesti käyttää, jos höyryntuotto ja lauhdutusjärjestelmä rakennettaisiin koneen ympärille uudelleen. Järjestelmään käytettävissä olevat tilat ovat hyvin rajalliset.
Koneen toiminnan tarkka selvittäminen oli ensimmäinen edellytys höyryjärjestelmän mitoitusta varten. Koneen omia teknisiä dokumentteja ei ole enää tallessa. Vanhaa mäntähöyrykoneisiin liittyvää teknistä kirjallisuutta oli kuitenkin saatavilla pienen etsimisen jälkeen, ja loppujen lopuksi kyseisestä koneyksilöstäkin löytyi joitain hajanaisia, yksittäisiä tietoja. Höyryn käyttämisestä energiatekniikassa on saatavilla paljon tietoa, koska sitä käytetään nykyäänkin sekä voimaloissa että teollisuudessa. Koneeseen liittyvät laskut ovat normaalia energiatekniikkaa ja termodynamiikkaa, joskin osassa vanhemmista laskuista on käytössä vanhentuneet yksiköt. Lisäksi yksiköitä käytettiin välillä SI-järjestelmästä poiketen.
Lähes yhtä tärkeää kuin laskelmat oli itse koneen tutkiminen. Mekanismeista ja periaatteista päästiin hyvin selville teoreettisen tiedon tukemana. Huomattiin, että kone on erittäin huolellisesti, tarkasti ja kestävästi rakennettu. Se edustaa aikalaisekseen hämmästyttävää insinööri- sekä valmistusteknistä osaamista ja kestää vertailun nykyaikaisiinkin konepajatuotteisiin, nousten varsinkin viimeistelyn tasossa ylikin.
Todettiin myös, että kyseisen koneen tekniset vaatimukset täyttäviä nykyaikaisia höyrykattiloita on markkinoilla moneltakin eri valmistajalta. Koska Sulzer-kone on suuri, sen käyttäminen tyhjäkäynnilläkin vaatii melko suurta höyryntuottoa kattilalta. Kuitenkin suuritehoinenkin nykyaikainen höyrykattila mahtuu verrattain pieneen tilaan, kun verrataan 1900-luvun alun höyrykattiloihin. Lauhdutinjärjestelmää ei löydy valmiina, vaan se pitäisi rakentaa koneen vaatimusten perusteella. Sen sijoittelu on kuitenkin myös vapaampaa, koska se voidaan rakentaa myös käytettävissä olevien tilojen mukaisesti. Koneen käyttäminen vaatii erikoisosaamista, joka on suurimmaksi osaksi kadonnut. Ennen käynnistämistä se olisi myös huollettava ja säädettävä. Suurimmaksi ongelmaksi jäänee kuitenkin rahoituksen löytäminen tällaiseen projektiin.
Koneen toiminnan tarkka selvittäminen oli ensimmäinen edellytys höyryjärjestelmän mitoitusta varten. Koneen omia teknisiä dokumentteja ei ole enää tallessa. Vanhaa mäntähöyrykoneisiin liittyvää teknistä kirjallisuutta oli kuitenkin saatavilla pienen etsimisen jälkeen, ja loppujen lopuksi kyseisestä koneyksilöstäkin löytyi joitain hajanaisia, yksittäisiä tietoja. Höyryn käyttämisestä energiatekniikassa on saatavilla paljon tietoa, koska sitä käytetään nykyäänkin sekä voimaloissa että teollisuudessa. Koneeseen liittyvät laskut ovat normaalia energiatekniikkaa ja termodynamiikkaa, joskin osassa vanhemmista laskuista on käytössä vanhentuneet yksiköt. Lisäksi yksiköitä käytettiin välillä SI-järjestelmästä poiketen.
Lähes yhtä tärkeää kuin laskelmat oli itse koneen tutkiminen. Mekanismeista ja periaatteista päästiin hyvin selville teoreettisen tiedon tukemana. Huomattiin, että kone on erittäin huolellisesti, tarkasti ja kestävästi rakennettu. Se edustaa aikalaisekseen hämmästyttävää insinööri- sekä valmistusteknistä osaamista ja kestää vertailun nykyaikaisiinkin konepajatuotteisiin, nousten varsinkin viimeistelyn tasossa ylikin.
Todettiin myös, että kyseisen koneen tekniset vaatimukset täyttäviä nykyaikaisia höyrykattiloita on markkinoilla moneltakin eri valmistajalta. Koska Sulzer-kone on suuri, sen käyttäminen tyhjäkäynnilläkin vaatii melko suurta höyryntuottoa kattilalta. Kuitenkin suuritehoinenkin nykyaikainen höyrykattila mahtuu verrattain pieneen tilaan, kun verrataan 1900-luvun alun höyrykattiloihin. Lauhdutinjärjestelmää ei löydy valmiina, vaan se pitäisi rakentaa koneen vaatimusten perusteella. Sen sijoittelu on kuitenkin myös vapaampaa, koska se voidaan rakentaa myös käytettävissä olevien tilojen mukaisesti. Koneen käyttäminen vaatii erikoisosaamista, joka on suurimmaksi osaksi kadonnut. Ennen käynnistämistä se olisi myös huollettava ja säädettävä. Suurimmaksi ongelmaksi jäänee kuitenkin rahoituksen löytäminen tällaiseen projektiin.