Lämpösyklitestit pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmille
Kokkonen, Tuomas (2021)
Kokkonen, Tuomas
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202201081115
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202201081115
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä suunniteltiin lämpösyklitestit kahdelle Proventia Oy:n kehityksessä olevalle pakokaasujen jälkikäsittelyjärjestelmälle. Jälkikäsittelyjärjestelmät on suunniteltu vähentämään Proventian asiakkaiden valmistamien dieselmoottorien päästöjä. Lämpösyklitestien suorittaminen on osa jälkikäsittelyjärjestelmien kestävyysvaatimuksia. Vaatimukset tulivat asiakkailta, ja lämpösyklitestien suoritustavat sovittiin asiakkaiden kanssa. Testien suorittaminen vaatii automaattisesti toimivan lämpösyklityslaitteen, jolla aiheutetaan lämmönvaihtelu jälkikäsittelyjärjestelmään.
Lämpösyklityslaitteelle määritettiin tekniset vaatimukset kuten tarvittava lämpötila ja ilman massavirta asiakkaiden testivaatimusten pohjalta. Teknisien vaatimusten pohjalta pohdittiin erilaisia käyttövoimia, kuten sähköä, polttoöljyä ja kaasua, ja kysyttiin tarjouksia tarvittavista laitteista. Proventian aiemmin valmistaman kuumakaasupuhaltimen suorituskyky testattiin ja sen käyttöä testeihin alettiin suunnitella. Kuumakaasupuhaltimen suorituskyky ei riittänyt alkuperäisiin testivaatimuksiin, mutta asiakkaat suostuivat sen käyttöön testeissä. Kuumakaasupuhallin automatisoitiin lämpösyklitesteihin soveltuvaksi. Lisäksi ensimmäisenä suoritettavaan testiin suunniteltiin tuettu kotelointi testattavalle SCR-manttelille.
Työn tuloksena ensimmäinen suunniteltu lämpösyklitesti saatiin käynnistettyä toukokuun alkupuolella 2021. Työn avulla saatiin lisää tietoa lämpösyklitestien järkevästä toteutuksesta ja erilaisista lämpösyklityslaitteista. Proventian kuumakaasupuhaltimen ominaisuudet dokumentoitiin graafiseen muotoon testaamalla sitä käytännössä. Lämpösyklitestit mallinnettiin ja havainnollistettiin asiakasyrityksille, jotka hyväksyivät käytettävät testimenetelmät. Lämpösyklitestit voitaisiin tilata alihankintatyönä muualta, mutta niiden suorittaminen Proventian omilla resursseilla on testien ostoa edullisempaa. Opinnäytetyö tuki Proventia Oy:tä testien läpiviennissä suunnittelusta toteutukseen. Proventia Oy is a Finnish company specialized in exhaust aftertreatment systems for heavy duty diesel engines. The purpose of this thesis was to plan and implement thermal cycle testing for two different exhaust aftertreatment systems in the development process. Thermal cycle tests are part of the engine manufacturers’ requirements of durability testing. Test procedures were mutually agreed between Proventia Oy and the engine manufacturers. Thermal cycle tests have long run times, so an automated thermal cycling device was required.
Thesis work included studying the feasibility of different fuel oil- and electrical process heaters in the thermal cycling application and creating the test plans based on the chosen test measures. Proventia Oy’s previously manufactured hot gas blower was chosen to be automated for the thermal cycle tests, when it was clear that it was not reasonable to build a new device for testing. The limiting factors were mostly related to available power resources. Based on the performance of the hot gas blower, test plans were created and sent out to clients for their approval.
As a result of this thesis work, firstly scheduled thermal cycle test was carried out in May 2021. Proventia’s hot gas blower’s properties are now documented due to practical testing of the device. Future thermal cycle testing possibilities are now recognized and examined. With the help of this thesis Proventia Oy is now able to better plan further test methods for future test requests.
Lämpösyklityslaitteelle määritettiin tekniset vaatimukset kuten tarvittava lämpötila ja ilman massavirta asiakkaiden testivaatimusten pohjalta. Teknisien vaatimusten pohjalta pohdittiin erilaisia käyttövoimia, kuten sähköä, polttoöljyä ja kaasua, ja kysyttiin tarjouksia tarvittavista laitteista. Proventian aiemmin valmistaman kuumakaasupuhaltimen suorituskyky testattiin ja sen käyttöä testeihin alettiin suunnitella. Kuumakaasupuhaltimen suorituskyky ei riittänyt alkuperäisiin testivaatimuksiin, mutta asiakkaat suostuivat sen käyttöön testeissä. Kuumakaasupuhallin automatisoitiin lämpösyklitesteihin soveltuvaksi. Lisäksi ensimmäisenä suoritettavaan testiin suunniteltiin tuettu kotelointi testattavalle SCR-manttelille.
Työn tuloksena ensimmäinen suunniteltu lämpösyklitesti saatiin käynnistettyä toukokuun alkupuolella 2021. Työn avulla saatiin lisää tietoa lämpösyklitestien järkevästä toteutuksesta ja erilaisista lämpösyklityslaitteista. Proventian kuumakaasupuhaltimen ominaisuudet dokumentoitiin graafiseen muotoon testaamalla sitä käytännössä. Lämpösyklitestit mallinnettiin ja havainnollistettiin asiakasyrityksille, jotka hyväksyivät käytettävät testimenetelmät. Lämpösyklitestit voitaisiin tilata alihankintatyönä muualta, mutta niiden suorittaminen Proventian omilla resursseilla on testien ostoa edullisempaa. Opinnäytetyö tuki Proventia Oy:tä testien läpiviennissä suunnittelusta toteutukseen.
Thesis work included studying the feasibility of different fuel oil- and electrical process heaters in the thermal cycling application and creating the test plans based on the chosen test measures. Proventia Oy’s previously manufactured hot gas blower was chosen to be automated for the thermal cycle tests, when it was clear that it was not reasonable to build a new device for testing. The limiting factors were mostly related to available power resources. Based on the performance of the hot gas blower, test plans were created and sent out to clients for their approval.
As a result of this thesis work, firstly scheduled thermal cycle test was carried out in May 2021. Proventia’s hot gas blower’s properties are now documented due to practical testing of the device. Future thermal cycle testing possibilities are now recognized and examined. With the help of this thesis Proventia Oy is now able to better plan further test methods for future test requests.