Ulean sahan aluelämpöverkko: lämmönsiirtokyvyn ja toimivuuden parantaminen
Karjalainen, Mikko (2016)
Oulun ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605249579
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605249579
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena on selvittää Pölkky Oy:n toimeksiantona Ulean sahalle in-vestoitavan kanavakuivaamon vaikutukset aluelämpöverkkoon, mitoittaa kierto-pumpun uudelleen sekä tarkastella lämpölaitoksen energian riittävyyttä.
Työssä tutustutaan Ulean sahan välittömässä läheisyydessä sijaitsevaan Tai-valkosken kunnan ja Ulea Oy:n yhdessä omistamaan lämpölaitokseen ja sahan aluelämpöverkon toimintaan. Lämpölaitoksen kapasiteetti selvitetään vuoden 2015 kuukausiraporteista päivittäisten keskitehojen mukaan ja laaditaan pysy-vyyskäyrät. Pumpun mitoitusta varten selvitetään kuivaamoiden lämmityspatte-reiden mitoitustehot ja virtaamat. Verkostonpainehäviöiden tarkastelulla saa-daan laskettua virtaamien jakautuminen aluelämpöverkossa ja selvitetään muu-tosten tarve verkon toimivuuden parantamiseksi. Verkoston painehäviö laske-taan asemapiirustuksesta saatujen tietojen mukaan Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelman avulla. Uuden kanavakuivaamon aiheuttaman teho-tarpeen lisääntymisen johdosta mitoitetaan uusi kiertopumppu.
Nykyisen kiertopumpun maksimituotto on noin 95 l/s nostokorkeuden jäädessä 65 metriin. Tämän hetkisellä verkoston jäähtymällä mitoitustehon mukainen vir-taama tulisi olla noin 107 l/s ja mitoitusta vastaavan nostokorkeuden 75 metriä. Uuden kanavakuivaamon rakentamisen jälkeen tarvittava mitoitusvirtaama on 122 l/s ja pumpulta vaadittava nostokorkeus 90,42 metriä. Verkoston virtaaman rajoittaminen 80–85 l/s parantaa nykyisen pumpun hyötysuhdetta ja nostokor-keutta. Aluelämpöverkon suurimmat painehäviöt syntyvät verkoston kriittisim-mässä linjassa. Linjan suurentaminen DN 125:sta DN150:ksi parantaa verkon toimintakykyä, mutta linjan saneerauksesta syntyvät kustannukset saavutettuun etuun nähden ovat liian suuret. Myös välipumppaamon lisäämisellä voidaan kompensoida painehäviötä, parantaa verkon toimintakykyä sekä saavuttaa mi-toitusvirtaama taloudellisesti ja järkevästi. Verkoston jäähtymällä on suurin vai-kutus aluelämpöverkon toimivuuteen, johon voidaan vaikuttaa sahatavaran kui-vausprosesseja säätämällä.
Työssä tutustutaan Ulean sahan välittömässä läheisyydessä sijaitsevaan Tai-valkosken kunnan ja Ulea Oy:n yhdessä omistamaan lämpölaitokseen ja sahan aluelämpöverkon toimintaan. Lämpölaitoksen kapasiteetti selvitetään vuoden 2015 kuukausiraporteista päivittäisten keskitehojen mukaan ja laaditaan pysy-vyyskäyrät. Pumpun mitoitusta varten selvitetään kuivaamoiden lämmityspatte-reiden mitoitustehot ja virtaamat. Verkostonpainehäviöiden tarkastelulla saa-daan laskettua virtaamien jakautuminen aluelämpöverkossa ja selvitetään muu-tosten tarve verkon toimivuuden parantamiseksi. Verkoston painehäviö laske-taan asemapiirustuksesta saatujen tietojen mukaan Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelman avulla. Uuden kanavakuivaamon aiheuttaman teho-tarpeen lisääntymisen johdosta mitoitetaan uusi kiertopumppu.
Nykyisen kiertopumpun maksimituotto on noin 95 l/s nostokorkeuden jäädessä 65 metriin. Tämän hetkisellä verkoston jäähtymällä mitoitustehon mukainen vir-taama tulisi olla noin 107 l/s ja mitoitusta vastaavan nostokorkeuden 75 metriä. Uuden kanavakuivaamon rakentamisen jälkeen tarvittava mitoitusvirtaama on 122 l/s ja pumpulta vaadittava nostokorkeus 90,42 metriä. Verkoston virtaaman rajoittaminen 80–85 l/s parantaa nykyisen pumpun hyötysuhdetta ja nostokor-keutta. Aluelämpöverkon suurimmat painehäviöt syntyvät verkoston kriittisim-mässä linjassa. Linjan suurentaminen DN 125:sta DN150:ksi parantaa verkon toimintakykyä, mutta linjan saneerauksesta syntyvät kustannukset saavutettuun etuun nähden ovat liian suuret. Myös välipumppaamon lisäämisellä voidaan kompensoida painehäviötä, parantaa verkon toimintakykyä sekä saavuttaa mi-toitusvirtaama taloudellisesti ja järkevästi. Verkoston jäähtymällä on suurin vai-kutus aluelämpöverkon toimivuuteen, johon voidaan vaikuttaa sahatavaran kui-vausprosesseja säätämällä.