Paperikoneen ilmakuivaimen lämmöntalteenoton mitoitus
Pesiö, Simo (2022)
Pesiö, Simo
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205098060
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205098060
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli paperikoneen ilmakuivaimen lämmöntalteenoton mitoitus toimeksiantajan UPM Communication Papers Kymin paperikoneelle. Opinnäytetyön tavoitteena oli mitoittaa lämmönvaihdin oikealla materiaalivalinnalla ja määrittää lämmöntalteenoton hyöty. Tutkimuksessa pyrittiin selvittämään lämmönvaihtimella saavutettava hyöty sekä lämmönvaihtimeen investoimisen taloudellinen kannattavuus. Tämän lisäksi tarkoituksena oli laatia lämmönvaihtimen vaihtosuunnitelma.
Työ aloitettiin perehtymällä paperikoneen ilmakuivaimen ja järjestelmään kuuluvien laitteiden toimintaan. Tuotantolaitoksella käytössä olevalta ohjelmistolta pystyttiin tutkimaan ilmakuivaimen sekä prosessin toimintaa. Ohjelmiston mittareilta saatiin tarvittavaa dataa lämmönsiirtimen mitoitusta sekä hyödyn määrittämistä varten. Mitoituksessa hyödynnettiin olemassa olevan lämmönvaihtimen mittoja. Prosessin ainevirtojen huomattiin olevan korroosiota aiheuttavaa, minkä perusteella lämmönvaihtimen materiaalivalinta tehtiin.
Lämmönvaihtimen mitoituksessa päädyttiin luotettaviin tuloksiin. Lämmönvaihtimen lämpöteho ja sen avulla saavutettava lämpöenergian talteenotto saatiin määritettyä. Lämmönvaihtimen pintalämpöputkien halkaisija kasvoi ja siten myös lämmönsiirtopinta-ala. Materiaalivalinnassa päädyttiin korroosiota kestävään ruostumattomaan teräkseen. Lämmönvaihtimen painehäviö määritettiin pintalämpöputkien halkaisijan muuttumisen vuoksi.
Työ aloitettiin perehtymällä paperikoneen ilmakuivaimen ja järjestelmään kuuluvien laitteiden toimintaan. Tuotantolaitoksella käytössä olevalta ohjelmistolta pystyttiin tutkimaan ilmakuivaimen sekä prosessin toimintaa. Ohjelmiston mittareilta saatiin tarvittavaa dataa lämmönsiirtimen mitoitusta sekä hyödyn määrittämistä varten. Mitoituksessa hyödynnettiin olemassa olevan lämmönvaihtimen mittoja. Prosessin ainevirtojen huomattiin olevan korroosiota aiheuttavaa, minkä perusteella lämmönvaihtimen materiaalivalinta tehtiin.
Lämmönvaihtimen mitoituksessa päädyttiin luotettaviin tuloksiin. Lämmönvaihtimen lämpöteho ja sen avulla saavutettava lämpöenergian talteenotto saatiin määritettyä. Lämmönvaihtimen pintalämpöputkien halkaisija kasvoi ja siten myös lämmönsiirtopinta-ala. Materiaalivalinnassa päädyttiin korroosiota kestävään ruostumattomaan teräkseen. Lämmönvaihtimen painehäviö määritettiin pintalämpöputkien halkaisijan muuttumisen vuoksi.