Paperilinjan ilmakuivaimen energiatehokkuuden parantaminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää ja tutkia keinoja paperilinjan ilmakuivaimen energiahäviöiden vähentämiseksi vastakaukalon rakenteen ja mallin muodossa. Opinnäytetyö tehtiin Valmet Oyj:lle, ja sen aihe on sidoksissa jo aiemmin toteutettuun projekti A:han, jossa kehitettiin ensimmäistä kertaa vastakaukalo ilmakuivaimen yhteyteen. Vastakaukalo on laite, joka asennetaan vastapäätä ilmakuivainta. Vastakaukalon ja ilmakuivaimen välissä kulkee paperirata. Projekti A:n kautta ilmenneet kehitystarpeet ovat keskeisessä osassa opinnäytetyössä, jonka tarkoituksena oli tutkia kustannus- ja enegiatehokkuudelta parempaa ratkaisua yli 4 m ilmakuivaimille.

Vastakaukalon ensisijaisena tarkoituksena on energiateknisen hyötysuhteen parantaminen sekä konesalin lämpö- ja kosteuskuorman vähentäminen. Vastakaukalo mahdollistaa normaalisti häviöksi muodostuvan ilmavuodon talteenoton, mikä puolestaan sekundäärienergiana käytettynä mahdollistaa paremman energiatehokkuuden saavuttamisen prosessissa.

Työn eteneminen alkoi tutustumalla projektissa A toteutettuun ratkaisuun ja sen pohjalta ilmenneisiin kehitystarpeisiin. Tämän jälkeen alettiin suunnittelemaan tuotetta, joka täyttäisi kyseiset tarpeet ja opinnäytetyön tarkoituksen. Palaverien ja asiantuntijahaastatteluiden pohjalta valikoitui versiot, joiden ilmateknisiä ominaisuuksia testattiin simulointiohjelmistossa. Tämän jälkeen valittiin yksi versio, josta tehtiin tarkempi mallinnus. Tarkemman mallin pohjalta saatujen tietojen avulla voitiin tehdä kustannuslaskelmat.

The purpose of this thesis was to develop and investigate ways to reduce the energy losses of a paper line air dryer in the form of a counterpart structure and model. The thesis was commissioned by Valmet Corporation and the topic of the thesis is related to the previously implemented project A, where a counterpart was developed for the first time in connection with a paper line air dryer. The counterpart is a device that is mounted opposite to the air dryer, and the paper web runs between the two. The development needs that emerged during the project A are the key elements in this thesis, the primary purpose of which was to investigate better solutions for the counterpart when used in connection to air dryers over 4 meters in length.

The primary purpose of the counterpart is to improve the energy efficiency and reduce the air pollution load in paper mill working environments. The counterpart allows the recovery of hot air which is normally lost in the process. This in turn, when used as a secondary energy, enables better energy efficiency in the whole process.

The work began by examining the previously implemented project A and the development needs that emerged during the project. After this began the planning phase together with internal meetings. Conducting expert interviews was also an invaluable asset for the thesis. The main point was to find a solution that would meet the needs and purpose of the thesis. Few versions were selected after the planning phase and those were tested with simulation software. One version was chosen for further development after examining the results. The more detailed model enabled the cost calculations.