CYMIC-kattilan tulipesän CAD-suunnittelun kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia eri menetelmiä CYMIC-voimakattilan tulipesän CAD-suunnittelussa. Työn tilaajana toimi Valmet Technologies. Tavoitteena oli luoda tulipesästä kirjastomalli tai parametrinen konfiguraattori SolidWorks-ohjelmalla. Työssä piti lisäksi selvittää tehokkaimmat 3D-mallinnustavat ja luoda yhteinen mallinnusperiaate tulipesän CAD-suunnitteluun.

Teoriaosuudessa käydään läpi Valmetilla valmistettavien voimakattiloiden toimintaperiaatteet ja tärkeimmät komponentit. Lisäksi työssä käsitellään painerunkoon liittyvien moduulijärjestelmien vaikutusta tulipesään ja eri 3D-mallinnustekniikoiden soveltamista kirjastomalliin sekä parametriseen konfiguraattoriin.

Opinnäytetyössä päädyttiin parametrisen konfiguraattorin eli suunnitteluautomaatin tekemiseen. Suunnitteluautomaatti osoittautui tehokkaaksi menetelmäksi tulipesän 3D-mallinnuksessa painerungon vakiointien ja moduulijärjestelmien perusteella. Suunnitteluautomaatti toteutettiin AutomateWorks-lisäosalla, joka on Excel-pohjainen lisäosa SolidWorksiin. Suunnitteluautomaatilla saadaan jatkossa 3D-mallinnettua tulipesän äärimitat, putkimäärät, hiekan paluukanava, syklonin yhdyskappale sekä tulipesän materiaalit ja seinämäpaksuudet kaikkiin eri CYMIC-kattilan tulipesävaihtoehtoihin. Opinnäytetyöstä on poistettu luottamuksellinen aineisto.

The purpose of this thesis was to study different techniques for furnace CAD design. The customer for the thesis was Valmet Technologies. The goal was to create a furnace library model or configurator by using the SolidWorks program. In addition, the goal was to find the most productive ways for performing the 3D modelling and to create a common way for 3D designing.

The theoretical part presents the working principles and main components of Valmet boilers. In addition, the theory part goes through the function of the modular systems in the pressure parts area and different 3D modelling techniques for a furnace.

As a result of the thesis, the SolidWorks configurator for the furnace was chosen. The configurator was proven very effective for 3D modelling due to its modularity in the pressure parts area and standardized of furnace dimensions. The configurator was made by using AutomateWorks, which utilizes Excel as a basis. In this configurator, it is possible to model a furnace’s main dimensions, quantity of wall tubes, the position of sand return, cyclone connection piece, furnace materials and wall thicknesses. The confidential material has been removed from the report.