Studies on computer aided process and equipment design in process industry

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.author Pajula, Elina
dc.date.accessioned 2012-02-24T07:59:55Z
dc.date.available 2012-02-24T07:59:55Z
dc.date.issued 2006-12-15
dc.identifier.isbn 951-22-8489-8
dc.identifier.issn 0358-0776
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/2817
dc.description.abstract The challenge in design is to create a process or equipment for future needs. The changing world and keen competition bring about challenges such as a faster project time which means, on one hand, the need to utilize both earlier designs and organizational memory, on the other hand, that creativity should be supported to create competitive designs. At the same time requirements for a robust design in which uncertainties exist need to be taken into account. The thesis presents new methods and application examples to answer the challenges. Case-based reasoning (CBR) provides a method for fast process and equipment design by utilizing earlier knowledge systematically. In new designs feedback from earlier experiences is taken into account, and a creative aspect can be included by the use of analogies. The thesis presents new method for CBR-based separation process synthesis and a CBR-based method for combinatorial mixer equipment design from parts. A further challenge in design is how to create a robust and flexible design capable of operating in changing situations. The challenge has been dealt with scenario-based approaches and stochastic simulation. Three new applications are presented: Scenario-based approaches for thermo-mechanical pulp plant design in the presence of demand uncertainty and paper machine consistency control with an uncertainty in head box consistency control measurement. Stochastic simulation has been applied to paper machine broke tank level control, where the uncertainty is caused by paper machine breaks. en
dc.description.abstract Suunnittelun tarkoituksena on luoda prosessi tai laitteisto tulevaisuuden tarpeita varten. Muuttuva maailma ja kiristyvä kilpailu tuovat lisää haasteita suunnitteluun mm. tiukempien projektiaikataulujen muodossa. Tässä tilanteessa olemassa olevien suunnitelmien ja yritykseen kertyneen tietämyksen hyödyntäminen on tärkeää, kuitenkin samalla tavoitteena on tukea luovuutta, jotta kyetään luomaan uusia kilpailukykyisiä prosessiratkaisuja. Tämän lisäksi myös robustisuusvaatimukset on huomioitava, sillä tyypillisesti jo suunnitteluparametrit sisältävät epävarmuuksia. Tässä työssä esitetään uusia menetelmiä ja sovellusesimerkkejä em. haasteisiin. Tapauspäättelyssä (CBR) olemassa olevia suunnitelmia hyödynnetään systemaattisesti uusien sovellusten luomiseen. Menetelmä mahdollistaa aikaisemmista suunnitelmista saadun palautteen hyödyntämisen. Tässä työssä esitetään uusi tapauspäättelyyn perustuva erotusprosessisynteesimenetelmä sekä tapauspäättelyä ja kombinatorista laskentaa hyödyntävä menetelmä sekoitinlaitteiston suunnitteluun saatavilla olevista osista. Lisää haastetta suunnitteluun tuovat muuttuvien ja epävarmojen olosuhteiden aiheuttamat robustisuus- ja joustavuusvaatimukset. Tähän haasteeseen on vastattu skenaariopohjaisen lähestymistavan ja stokastisen simuloinnin avulla. Työssä esitetään kolme uutta sovellusta puunjalostusteollisuudesta: Skenaariopohjaiset lähestymistavat: termomekaanisen sellun (TMP) tuotantolaitoksen suunnitteluun, kun TMP:n kysyntää ei voida ennustaa varmasti paperikoneen sakeuden säätöstrategian valinta, kun perälaatikon sakeusmittauksessa mittausepävarmuus vaihtelee ja stokastinen lähestymistapa: paperikoneen hylkysäiliön pinnankorkeuden säätöön, kun säiliöön syötettävän hylyn määrän epävarmuus johtuu paperikoneen katkoista. fi
dc.format.extent 72, [49]
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso en en
dc.publisher Helsinki University of Technology en
dc.publisher Teknillinen korkeakoulu fi
dc.relation.ispartofseries Plant design report series en
dc.relation.ispartofseries Tehdassuunnittelun raporttisarja fi
dc.relation.ispartofseries 94 en
dc.relation.haspart Pajula, E., Seuranen, T., Koiranen, T., Hurme, M., Synthesis of separation processes by using case-based reasoning, Computers and Chemical Engineering 25 (2001) 775-782. [article1.pdf] © 2001 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Seuranen, T., Pajula, E., Hurme, M., Synthesis of azeotropic separation systems by case-based reasoning, Computer-Aided Chemical Engineering, Vol. 10, Elsevier 2002, 343-348. [article2.pdf] © 2002 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Pajula, E., Seuranen, T., Hurme, M., Selection of separation sequences by case-based reasoning, Computer-Aided Chemical Engineering, Vol. 9, Elsevier 2001, 469-474. [article3.pdf] © 2001 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Seuranen, T., Hurme, M., Pajula, E., Synthesis of separation processes by case-based reasoning, Computers and Chemical Engineering 29 (2005) 1473-1482. [article4.pdf] © 2005 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Pajula, E., Koiranen, T., Seuranen, T., Hurme, M., Computer aided process equipment design from equipment parts, Computers and Chemical Engineering 23 (1999) Supplement S683-S686. [article5.pdf] © 1999 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Sundqvist, S., Pajula, E., Ritala, R., Risk premium and robustness in design optimization of simplified TMP plant, Computer-Aided Chemical Engineering, Vol. 14, Elsevier 2003, 311-316. [article6.pdf] © 2003 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Pajula, E., Ritala, R., Measurement uncertainty in integrated control and process design – a case study, Chemical Engineering and Processing 45 (2006) 312-322. [article7.pdf] © 2006 Elsevier Science. By permission.
dc.relation.haspart Pajula, E., Tienari, M., Studying broke tank averaging level control with stochastic simulator, Proceedings of the Control Systems 2006 Conference, ed. R. Ritala, Tampere University of Technology, Tampere 2006, pp. 43-48. [article8.pdf] © 2006 Finnish Society of Automation. By permission.
dc.subject.other Paper technology en
dc.title Studies on computer aided process and equipment design in process industry en
dc.type G5 Artikkeliväitöskirja fi
dc.description.version reviewed en
dc.contributor.department Department of Chemical Technology en
dc.contributor.department Kemian tekniikan osasto fi
dc.subject.keyword case-based reasoning en
dc.subject.keyword process design en
dc.subject.keyword uncertainty en
dc.subject.keyword equipment design en
dc.identifier.urn urn:nbn:fi:tkk-008756
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.contributor.lab Laboratory of Chemical Engineering and Plant Design en
dc.contributor.lab Kemian laitetekniikan ja tehdassuunnittelun laboratorio fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account