Lämmöntalteenotto

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Joroisissa toimivalle Alufer Oy:lle, joka valmistaa alihankintana siirrettäviä höyrynkehittimiä ristiinalaiselle Steamrator Oy:lle. Työn tavoitteena oli selvittää, miten höyrynkehittimien testauksessa syntyvästä savukaasusta talteenotettavaa lämpöä voisi hyödyntää sähkövastuksella lämmitettävän jauhemaalausuunin esilämmityksessä sekä parantaa yrityksen energiatehokkuutta ja siten synnyttää kustannussäästöjä. Energiaintensiivisessä teollisuudessa helpoin tapa tuottaa kustannussäästöjä on energiatehokkuuden parantaminen. Yksi vaihtoehto on lämmön talteenotto.

Ensisijaisesti työssä oli tarkoitus selvittää, kuinka paljon rahallista säästöä uunin esilämmitys toisi ja kannattaako lämmön talteenottojärjestelmän rakentaminen. Työ aloitettiin tutustumalla yrityksen tuotantotiloihin, höyrynkehittimiin, niiden testausympäristöön sekä jauhemaalausuuniin. Talteenotettavalla lämmöllä oli tarkoitus esilämmittää jauhemaalausuunia, minkä jälkeen uuni lämmitettäisiin lopulliseen lämpötilaansa sähkövastuksen avulla. Aikaisemmin tehdyt mittaukset osoittivat, että tehokkaan lämmön talteenottojärjestelmän rakentaminen voisi olla mahdollista.

Perusideana lämmön talteenottoon oli yksinkertainen lämmönsiirrin, jossa savukaasu luovutti lämpöä savukaasuputken ja sen ympärillä olevan vaipan välissä virtaavaan tuotantohallin sisäilmaan. Lisäksi luonnosteltiin myös monipuolisempi talteenottojärjestelmä, joka olisi tehokkaampi mutta samalla kustannuksiltaan kalliimpi kuin alkuperäinen malli.

Työssä kävi ilmi, että savukaasusta talteenotettavan lämmön käyttö jauhemaalausuunin esilämmityksessä ei ole taloudellisesti kannattavaa. Siksi työssä on pohdittu myös vaihtoehtoisia höyrynkehittimien testauksesta saatavan energian hyödyntämistapoja.

This thesis was carried out for Alufer Oy in Joroinen, which manufactures portable steam generators as a subcontractor to Steamrator Oy, which is located in Ristiina. The aim of the study was to find out how the heat recovered from flue gas formed testing steam generators could be utilized in preheating a powder coating oven. That would improve the company’s energy efficiency and thereby generate cost savings. In energy intensive industries the easiest way to produce cost savings is to improve energy efficiency. One option is heat recovery.

The main objective of the study was to find out how much cost savings preheating the oven would bring to the company and would it be profitable to build a heat recovery system. It was started by getting familiar with the company's production facilities, steam generators, the test environment and the powder coating oven. The heat recovered was meant for preheating the powder coating oven, after which the oven would be heated to the final temperature with an electrical resistor. The measurements made beforehand showed that the construction of an efficient heat recovery system could be possible.

The basic idea of recovering heat was a simple heat exchanger, in which the heat of the flowing flue gas was transferred into the space between the exhaust pipe and the jacket around it, where the indoor air of the production hall flows. In addition, also a more versatile heat recovery system was designed which would be more efficient but also more expensive than the original model.

The thesis revealed that the use of the heat recovered from the flue gas for preheating the powder coating oven wouldn’t be profitable. Therefore also alternative ways to use the heat recovered from testing the steam generators are considered in the study.