Vulkanointilinjan energiantehokkuuden tarkastelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tarkoituksena oli tarkastella Nokian Renkaat Oyj:n Nokian-tehtaan kevyiden renkaiden paistolinjan eli vulkanointilinjan hukkalämmön hyödyntämistä. Nokian-tehtaan henkilöautonrenkaiden paistolinja koostuu raakarenkaita noin 200⁰C:n höyryllä vulkanoivista paistopuristimista, jotka luovuttavat ympäristöönsä runsaasti lämpöä.

Opinnäytetyö tehtiin Nokian Renkaat Oyj:n toimeksiannosta. Nokian Renkaat Oyj valmistaa ja suunnittelee henkilöautonrenkaita. Konserniin kuuluu myös raskaiden renkaiden yksikkö, joka valmistaa ja suunnittelee renkaita mm. kuorma-autoihin. Vianorin renkaiden huolto- ja jälleenmyyntiketjun on niin ikään myös osa Nokian Renkaat-konsernia.

Työ jakaantuu hyödynnettävien lämmönlähteiden tarkastelun puolesta kahteen osaan ilmanvaihdon mukana kulkevaan lämpöön ja renkaiden paistossa käytetystä höyrystä syntyvän lauhteen hyödyntämiseen. Lämmönlähteitä vertailtiin keskenään sen perusteella, kumpaa olisi kannattavampi hyödyntää paistoon tuotavan ulkoilman lämmittämiseen.

Nykyisin tehtaan ilmastoinnin poistojärjestelmässä on lämmöntalteenotto. Poistoilma on hyvin likaista, sillä renkaiden paistosta siihen tarttuu öljymäisiä epäpuhtauksia, jotka tekevät lämmöntalteenoton käytöstä lähes mahdotonta.

Höyryn lauhde, on nykyisellään lähes hyödyntämättä. Lauhteen energiasisältöä lähdettiin analysoimaan höyryn ja kylläisen veden entalpian kautta ja saadut tulokset ovat matemaattisia arvioita. Lisäksi työssä pohditaan myös Nokian tehtaan kokonaisenergiatehokkuuden parantamista, esimerkiksi taloteknisten automaatioratkaisujen avulla.

Saatujen tulosten perusteella on mielestäni kannattavampaa keskittyä lauhteen hyödyntämiseen, kuin alkaa kehittämään mahdollisesti hyvinkin monimutkaista lämmöntalteenottoa ilmastointiin. Olisi tietenkin hyvä varmistaa myös käytännössä lauhteen energiasisältö, ennen investointeja.

The goal of the work is to look at the waste heat recovery of the Nokian Tyres Oy’s Nokias factory’s sedan tyre vulcanisation line PC1.

This thesis was commissioned by Nokian Tyres Oy. Nokian Tyres designs and manu-factures tyres and tyre coatings for sedan cars. The concern also includes heavy tyre production unit and Vianor a tyre retail company.

The vulcanisation line consists of tyre curing presses that utilizes approximately 200 ⁰C steam and gives to the surrounding air plenty of heat.

The theses concentrates on two sources of energy, first one being the transfer heat removed from the process by the air conditioning and the other being the energy of the steam condensate originating from the tyres curing mold system. Presently the air-conditioning has a heat recovery, but the impurities in the exhaust air make it impractical to use. At the moment large part of the steam condensate is virtually untapped.

Both heat sources were compared and then decided which would be more profitable to use as the heat source to warm up air-conditioning intake air.

In the light of the results I would be inclining towards the utilising the energy in the condensate. Simply because it has more energy and in a more accessible form, also the air-conditioning might need a new heat recovery unlike any on the market.

In addition, ideas for improving the overall energy efficiency of the Nokia plant were also looked at.