aalto1 untyped-item.component.html
Ioninvaihtohartsia sisältävän liuosvirtauksen tukkeumien kohdentaminen.
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
CHEM3043
Language
fi
Pages
49+13
Series
Abstract
Loviisan kiinteytyslaitoksen TT10-prosessijärjestelmän näytteenotossa esiintyy tukkeutumisia, joiden syytä ei tunneta. Uuden näytteenottolinjan suunnittelua varten on rakennettu läpinäkyvästä putkistosta koelaitteisto, joka on tehty geometrialtaan mahdollisimman samankaltaiseksi prosessijärjestelmän kanssa. Koelaitteiston avulla havainnoidaan tukkeutumisten tapahtumista ja tunnistetaan putkiston suurimpia ongelmakohtia sekä käytänteitä, jotka edesauttavat tukkeutumisia.
Prosessijärjestelmässä ja koelaitteistossa virtaa ioninvaihtohartsi-vesiseosta, joka käyttäytyy käyttökokemusten perusteella Bingham-plastisesti. Kaksifaasisten ja Bingham-plastisten aineiden virtausteknisiin kaavojen laskenta edellyttää nykyistä tarkempaa aineominaisuuksien tuntemusta. Olemassa olevien mittausten ja laskujen avulla voidaan kuitenkin arvioida todennäköisiä arvoja puuttuville suureille.
Koelaitteiston ja prosessijärjestelmän käyttökokemusvertailun tuloksena tunnistettiin samankaltaista käyttäytymistä. Koeajojen aikana havaittiin myös järjestelmien välisiä poikkeamia. Laitoksen käyttökokemuksia tulee kirjata tarkemmin vertailua varten.
Havaintojen perusteella suositellaan puuttuvien mittausten suorittamista tietokonesimulaation mahdollistamiseksi. Erityisesti viskositeetti ja myötöraja tulee mitata tarkoituksenmukaisilla laitteilla. Nopeasti ja turvallisesti muokattavissa olevaa koelaitteistoa voidaan käyttää prosessijärjestelmää helpommin tietokonemallin validoimiseen. Prosessijärjestelmän simuloimiseen voidaan siirtyä luotettavammin, kun tiedon pohjana toimii koelaitteistolla validoitu malli.
The sampling line of TT10-process system at Loviisa Nuclear Power Plant's solidification plant performs unreliably due to blockages. A replicate system has been build out of clear plastic to study the cause of the unsteady operation. The model system has been made as close to one-to-one as feasible and is used to observe the greatest bottlenecks that occur in piping geometry as well as operational practices that might contribute to clogging.
Fluid in the process system and the replicated model is a suspension of ion exchange resin and water. Based on user experience and sample observations the fluid has been determined to be Bingham-plastic. Mathematical representation of the two-phased Bingham-plastic fluid require deeper understanding of the fluid's rheological properties than is currently available. Some estimations of the missing measurements can be estimated based on the known fluid properties, calculations and values found in literature.
Similar behavior in the two systems was confirmed by user experience. There were, however, some clear differences as well. The solidification user experiences need to be reported more accurately to improve the comparison.
It is recommended that the unknown fluid properties are measured to enable reliable computational simulations. Especially viscosity and yield stress should be measured with appropriate measuring devices. The model system can be used to validate the computational model more easily than the process system, as modifications such as new measurement instruments can be added faster and more safely. After validating the computational model on the model system transition to validate the process system becomes easier and more reliable.