Hakelämmityslaitteiston tuhkanpoiston automatisoinnin suunnittelu

Abstract

Insinöörityössä suunniteltiin automaattinen tuhkanpoistojärjestelmä lämmityslaitteille Mäkelän maatilalle, joka sijaitsee Pyhäjoen Pirttikoskella. Työn vaatimuksena oli suunnitella kaikki tarvittavat komponentit, joilla tuhkanpoistojärjestelmä voidaan myöhemmin toteuttaa. Tällä hetkellä Mäkelän maatilalla on käytössä hakelämmitys, jossa nykyinen tuhkanpoisto tapahtuu käsin lapioimalla tuhkat pois pesästä. Insinöörityön tavoitteena on automatisoinnilla helpottaa tätä prosessia.

Tuhkanpoistojärjestelmän suunnittelun lähtökohtana oli suunnitella helppohoitoinen, käytännöllinen ja lämpökeskuksen valmiuteen sopiva tuhkanpoistojärjestelmä. Lämpökeskuksessa sijaitsevan kattilan valmius määrittää tuhkanpoistotavan. Tuhkanpoistojärjestelmä tässä tapauksessa tarkoittaa kahta ruuvia ja vaihdemoottoria, jotka kuljettavat tuhkan kattilan pohjalta ulkona sijaitsevaan tuhka-astiaan. Lämpökeskuksen olemassa olevalla logiikkayksiköllä voidaan ajoittaa tuhkanpoistoa.

Työssä suunniteltiin sopivat tuhkankuljetusruuvit mittoineen, niihin sopivat moottorit, tuhka-astia ja eristykset. Tuhkaruuvin suunnittelussa kiinnitettiin paljon huomiota osien halpuuteen ja saatavuuteen. Työn toteutuksessa tuli huomioida myös paloturvallisuus sekä huoltotoimenpiteet.

Työ toteutettiin tutustumalla nykyiseen tuhkanpoistojärjestelmään paikan päällä, sekä haastattelemalla Mäkelän maatilan omistajia. Haastattelujen lisäksi insinöörityö vaati laajaa tietopohjaa aiheesta, jonka kokoaminen onnistui käyttämällä kirjallisuutta sekä Internetiä. Mielenkiintoisuuden ja käytännöllisyyden sekä monipuolisten informaatiolähteiden ansiosta työ oli helppo toteuttaa.

The thesis deals with designing an automatic ash removal system for heating devices for the Mäkelä farm, which is located in Pirttikoski, Pyhäjoki. The requirement of the assignment was to design all necessary components for the ash removal system, which may later be used to implement the ash removal system. At the moment the Mäkelä farm is using wood chip heating, where the ash is currently removed manually by shoveling the ashes out of the furnace. The aim of the thesis was to use automation to help this process.

The starting point was to design an easily maintainable, practical and fitting ash removal system for the current heating plant. The heat boiler in a heating plant determines the ash removal method. In this case the ash removal system consists of two screw conveyors and a gear motor, which transport the ash from the bottom of the heat boiler to an ash bin outdoors. The existing logic unit can be used to schedule the ash removal.

In the assignment, fitting ash screw conveyors, their dimensions, suitable motors, ash bin and insulations were planned. The main focus in the ash removal system was on the costs and on the availability of the parts. In addition, fire safety and maintenance procedures were taken into account.

The assignment was carried out by orientating to the existing ash removal system on-site, as well as interviewing the Mäkelä farm’s owners. In addition to the interviews, the thesis required extensive knowledge on the subject, which was gathered by using literature and the internet. The work was easy to implement because it was interesting, practical and a wide range of information sources were available.