<p>HLSC (Haldex Limited Slip Coupling) är en koppling för fyrhjulsdrift i personbilar, och för-finas ständigt för att ge en bättre funktion och körupplevelse. Kopplingen använder ett hyd-raultryck för att skapa momentöverföring mellan fram- och bakaxel, och därför är en förståel-se för vad som påverkar detta tryck viktigt för utvecklingen. Skapandet av en simuleringsmo-dell av hela hydrauliken i kopplingen är ett sätt att förbättra denna förståelse. </p><p>I detta arbete har HOPSAN använts för att simulera hydrauliken i HLSC och även den meka-nik som påverkar hydrauliken. Fokus i arbetet har lagts på noggrannhet, numerisk stabilitet och prestanda. En manual för användning av modellen har skapats i HTML-format. </p><p>Simuleringarna har resulterat i en bra förståelse för vad som påverkar trycket i kopplingen, och utseendet på tryckkurvorna kan främst härröras till öppning av backventiler, töjning av kopplingshuset och rörelser hos kolvringarna. Reglerventilen är i och med sin stora öppnings-areagradient känslig för störningar, och strömningskrafter får stor inverkan på ventilläget. Al-ternativa kamprofiler för varvtalsskillnadspumpen har provats i simulering, och dessa har vi-sat sig ge mindre men snabbare tryckvariationer. Tröghet i ackumulatorn kan öka tryckvaria-tionerna vid höga varvtalsskillnader.</p>

HLSC (Haldex Limited Slip Coupling) är en koppling för fyrhjulsdrift i personbilar, och för-finas ständigt för att ge en bättre funktion och körupplevelse. Kopplingen använder ett hyd-raultryck för att skapa momentöverföring mellan fram- och bakaxel, och därför är en förståel-se för vad som påverkar detta tryck viktigt för utvecklingen. Skapandet av en simuleringsmo-dell av hela hydrauliken i kopplingen är ett sätt att förbättra denna förståelse. I detta arbete har HOPSAN använts för att simulera hydrauliken i HLSC och även den meka-nik som påverkar hydrauliken. Fokus i arbetet har lagts på noggrannhet, numerisk stabilitet och prestanda. En manual för användning av modellen har skapats i HTML-format. Simuleringarna har resulterat i en bra förståelse för vad som påverkar trycket i kopplingen, och utseendet på tryckkurvorna kan främst härröras till öppning av backventiler, töjning av kopplingshuset och rörelser hos kolvringarna. Reglerventilen är i och med sin stora öppnings-areagradient känslig för störningar, och strömningskrafter får stor inverkan på ventilläget. Al-ternativa kamprofiler för varvtalsskillnadspumpen har provats i simulering, och dessa har vi-sat sig ge mindre men snabbare tryckvariationer. Tröghet i ackumulatorn kan öka tryckvaria-tionerna vid höga varvtalsskillnader.

I industrin finns det många pumpar som inte kör i de optimala driftfall som de är skapade för. Detta bidrar till stora och onödiga kostnader för fabriker och industrier. Det finns olika reglermetoder för att få pumpen att köra så optimalt som möjligt, det vanligaste är att avända sig av en reglerventil som stryper bort flödet. Ett annat sätt är att investera i en frekvensomriktare. En frekvensomriktare kan reglera varvtalet på pumpen och göra så driften blir så optimal som möjligt för det driftfall som körs. Blir driften så optimal som möjligt kommer kostnaden att reduceras. För att lätt kunna beräkna om det är lönsamt att investera i en frekvensomriktare behövs ett standardiserat beräkningsprogram. Detta arbete har gjorts för ÅF Pöyry i Karlstad i samverkan med BillerudKorsnäs AB, Gruvön. Datainsamling har skett på BillerudKorsnäs AB på en MC-pump (423P008) denna sitter på SK 2, som även kallas barrlinjen, där man behandlar barrträd. Resultatet är ett standardiserat beräkningsprogram för att kunna beräkna både MC-pumpar och centrifugalpumpar i pappersmassaindustrin. Detta beräkningsprogram kan bland annat beräkna den totala tryckhöjden för respektive pump för att sedan kunna beräkna payoff-tiden, alltså om det är lönsamt att investera i en frekvensomriktare. Vid beräkning med hjälp av beräkningsprogrammet på MC-pump 423P008 visas det att ca 120 000 SEK/år är de kostnader som ”stryps” bort med den nuvarande reglermetoden, detta är också den besparingspotetnial som kan göras vid investering av en frekvensomriktare och detta är endast för en pump på ett bruk. Slutsatsen man kan dra med hjälp av beräkningsprogrammet är att det finns stora kostnader att spara i industrin genom att optimera drifterna hos de pumpar som finns. / In the industry, there are many pumps that do not running in the optimal operating conditions that they are created for. This contributes to large, unnecessary costs for industries. There are some different “control methods” to make the pump run as optimally as possible. One way is to invest in a frequency converter. A frequency converter can regulate the speed (rpm) of the pump and make the operation as optimal as possible for the running case. If the operation becomes as optimal as possible, money will be saved. In order to easily calculate whether it is profitable to invest in a frequency converter, a standardized calculation program is needed. This work has been made for ÅF Pöyry in Karlstad in a collaboration with BillerudKorsnäs AB, Gruvön. Data collection has taken place at BillerudKorsnäs AB on an MC-pump (423P008), which is stationary at SK 2, which is also called the coniferous-line, where you process conifers. The result is a standardized calculation program for calculating both MC-pumps and centrifugal pumps in the pulp industry. This calculation program can calculate the total pump head for each pump in order to then calculate the payoff time, i.e. whether it is profitable to invest in a frequency converter, or not. When using the calculation program for the MC-pump named 423P008, it is shown that about SEK 120,000 SEK / year are the costs that are "throttled" away with the current “control method”. This is data for just one pump out at BillerudKorsnäs. The conclusion is that with the help of the calculation program you can see there are large costs to save in the industry by optimizing the runs of the pumps that are available. / Nej

<p>The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market.</p><p>This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations.</p><p>A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel.</p><p>Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced.</p><p>During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands.</p> / <p>Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad.</p><p>Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer.</p><p>Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel.</p><p>Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras.</p><p>Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.</p>

The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market. This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations. A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel. Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced. During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands. / Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad. Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer. Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel. Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras. Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.