Massa- och pappersindustrin i Sverige har genom åren skapat en stor mängd restprodukter i form av pappers- och träfiber och rester av processkemikalier från produktionen. Vidanläggningar på Sveriges östkust deponerades dessa ofta rakt ut i havet där fiber ackumulerats genom åren till fiberbankar. Ett sätt att hantera dessa ansamlade utsläpp är via muddring, d.v.s. att avlägsna sedimentet från vattnet för att hantera det på annat håll. Syftet med detta projekt är att konstruera ett system för att muddra fiberbankar via en autonomfarkost. Ett flertal koncept genererades för att lösa olika delar av problemet och dessa utvärderades med Pughmetoden för att välja den bästa lösningen. Ett koncept utvecklades med en impeller som river upp sediment innesluten i en kon från vilken sedimentet pumpas vidare, där pumpen även driver impellern. Två vinschbaserade delsystem för att förflytta konen i vertikal- och horisontalled konstruerades. CFD-simuleringar och hållfasthetsberäkningar utfördes för att dimensionera komponenter och även egenfrekvensanalys för att säkerställa att impellern inte kan excitera någon egenfrekvens hos systemet. Det färdiga konceptet har fördelen jämfört med befintlig teknik att det är autonomt och anpassat för muddring av fiberbankar och inte bara organiskt bottensediment. Det behöver inte hellersupportsystem för att förhindra spridning av sediment som virvlas upp under drift. / The wood and paper industries in Sweden have through the years created large amounts of waste in the form of wood and paper fibers with residual process chemicals. Facilities on the east coast of Sweden often dumped these waste products straight into the ocean, where fiber was accumulated into fiber banks over the years. One way of dealing with these deposits is through dredging, i.e., removal of the pollutant from the water and processing it elsewhere. The goal of this project is to design a system for dredging of fibrous sediment via anautonomous vessel. Several concepts were generated to solve different parts of the problem. These concepts were evaluated using the Pugh method to find the best solution. A concept was developed using animpeller to tear up sediment enclosed in a cone from which the sediment was pumped up fromthe ocean floor. The pump is also the power source of the impeller. Two winch-based subsystems for vertical and horizontal movement of the cone were designed. CFD simulations and solid mechanics calculations were performed to dimension critical components, as well as modal analysis to ensure that the impeller cannot excite any eigenfrequency in the system. The finished concept has the advantage compared to existing technology that it is autonomousand adapted for dredging of fiber banks instead of organic sediment. It does not need separate support systems to prevent the spread of suspended sediment in the water during operation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-299514 |
| Date | January 2021 |
| Creators | ANDERSSON, JACOB |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:131 |
Page generated in 0.002 seconds