Ilmakanavan toiminta tukikehänä

Abstract

Työn tavoitteena oli laatia Valmet Technologies Oy:lle soodakattiloihin suunniteltaville ilmakanavatukikehille suunnitteluohje, joka kattaa kaikki soodakattilan tuli-pesäkoot. Tarkoituksena oli helpottaa ja yhtenäistää suunnitteluprosessia.

Tässä työssä ilmakanavatukikehille laskettiin tarvittavat kanavan poikkileikkauksen pinta-alat tulipesän vaatiman ilmamäärän mukaan. Pinta-alojen avulla luotiin tukikehän palkkiprofiileja, joilla pystytään kattamaan useita tulipesän kokoja. Näille palkkiprofiileille tehtiin tarvittavat lujuuslaskennat ja tulosten perusteella tehtiin profiilin osien mitoitus.

Laskentaosion jälkeen voitiin tulosten perusteella luoda ilmakanavatukikehien mitoitustaulukko. Laskentaosion tulosten pohjalta luotiin selkeä ja looginen suunnitteluohje, jonka avulla ohjeen lukija voi suunnitella ja mitoittaa ilmakanavatukikehän tietämällä vain tulipesän koon.

Jatkokehityksenä ohjeeseen voitaisiin lisätä vielä liitoskohtaiset mitoitukset, virtauksennohjauslevyjen mitoitukset sekä tukitankojen mitoitukset. Lisäksi ilmakanavatukikehän palkit voitaisiin tarkistaa FEM-laskentaohjelmalla. Kun edellä mainitut jatkokehityskohteet on tehty, voitaisiin niiden perusteella luoda konfiguraattori, jonka avulla voitaisiin suoraan luoda 3D-malleja syöttämällä vain tulipesän koon tiedot.

The goal of this thesis was to create a design manual for Valmet Technologies Oy regarding air duct buckstays for recovery boilers. The purpose of this manual is to make design work easier and more uniform.

In this thesis the calculation began by finding out the required areas for the cross-sections of air ducts in buckstay beams. These were calculated according to the amount of air required by the furnace. Using the cross-section areas, several beam profiles were designed to cover all furnace sizes. The required strength calculations for these beams were done to enable the dimensioning of these beams.

According to the results of the calculation section, a dimensioning table was made, which was used in the dimensioning section of the design manual. This design manual covers all furnace sizes and is made in a logical and easily comprehensible manner. This manual allows the reader to design and size air duct buckstay beams knowing only the size of the furnace.

In the future, sizing information regarding beam joints, air flow control plates and suspension rods could be added to the design manual to allow for even easier design work. FEM-calculation of beams and creation of a configurator for beams is also recommended.