Paineilman käytön vähentäminen paperikoneilla
Salonen, Joe (2021)
Salonen, Joe
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202102182453
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202102182453
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli paineilman käytön vähentäminen toimeksiantajan, UPM Specialty Papers Jämsänkosken, kahdella paperikoneella. Aihe rajattiin paineilman käytön vähentämiseen paperikoneilla, joten massaosastoa ja jälkikäsittelyä ei huomioitu. Paineilmaa kutsutaan yleisesti teollisuuden kalleimmaksi energiamuodoksi, ja siksi sen käyttö halutaan minimoida. Osastolla paineilman käyttö on runsasta ja verkosto suuri. Työssä tutkittiin nykyisiä paineilmaa käyttäviä toimilaitteita, niiden korvaamista jollain toisella teknisellä ratkaisulla, kompressoreiden toimintaa sekä kartoitettiin vuotoja. Työssä viitekehyksenä käytettiin Motiva Oy:n PATE-analyysiä.
Työ alkoi tutustumalla paineilmajärjestelmään sekä siihen kuuluviin komponentteihin. Listattiin pneumaattiset toimilaitteet sekä selvitettiin järjestelmän tuotosta vastaavat kompressorit sekä niiden ominaisenergiatehokkuudet. Työ vaati myös paineilman jälkikäsittelyn tutkimista. Vuotoäänimittauksella kartoitettiin ja listattiin vuotavat kohteet.
Osastolta löydettiin perusteltuja kehityskohteita. Vuotokohteiden kartoituksessa löydettiin vuotavia letkuja ja toimilaitteita, jotka on korjattava, sillä vuotojen minimoimisella on suuri vaikutus paineilman kulutukseen. Paperikoneilla oli muutamia kappaleita avoputkella toteutettuja puhalluksia, jotka vaativat suuttimen tehostamaan paineilman käyttöä. Joitakin sähkökaappien jäähdytyksiä oli toteutettu suoralla paineilmapuhalluksella, ja niille löydettiin vaihtoehtoisia ratkaisuja. Huomattiin myös, että pneumaattisten toimilaitteiden päivittämisellä hydrauliseksi tai sähkömekaaniseksi voidaan parantaa energian käytön hyötysuhdetta. Pneumaattisiin viiranohjaimiin voidaan lisätä mekaaninen takaisinkytkentä vähentämään ylimääräisiä liikkeitä, jolloin saadaan vähennettyä paineilman käyttöä. Kaikkia toimilaitteita ei voida kuitenkaan pneumatiikan tuomien hyötyjen vuoksi muuttaa, joten niiden käyttöä täytyy optimoida.
Työ alkoi tutustumalla paineilmajärjestelmään sekä siihen kuuluviin komponentteihin. Listattiin pneumaattiset toimilaitteet sekä selvitettiin järjestelmän tuotosta vastaavat kompressorit sekä niiden ominaisenergiatehokkuudet. Työ vaati myös paineilman jälkikäsittelyn tutkimista. Vuotoäänimittauksella kartoitettiin ja listattiin vuotavat kohteet.
Osastolta löydettiin perusteltuja kehityskohteita. Vuotokohteiden kartoituksessa löydettiin vuotavia letkuja ja toimilaitteita, jotka on korjattava, sillä vuotojen minimoimisella on suuri vaikutus paineilman kulutukseen. Paperikoneilla oli muutamia kappaleita avoputkella toteutettuja puhalluksia, jotka vaativat suuttimen tehostamaan paineilman käyttöä. Joitakin sähkökaappien jäähdytyksiä oli toteutettu suoralla paineilmapuhalluksella, ja niille löydettiin vaihtoehtoisia ratkaisuja. Huomattiin myös, että pneumaattisten toimilaitteiden päivittämisellä hydrauliseksi tai sähkömekaaniseksi voidaan parantaa energian käytön hyötysuhdetta. Pneumaattisiin viiranohjaimiin voidaan lisätä mekaaninen takaisinkytkentä vähentämään ylimääräisiä liikkeitä, jolloin saadaan vähennettyä paineilman käyttöä. Kaikkia toimilaitteita ei voida kuitenkaan pneumatiikan tuomien hyötyjen vuoksi muuttaa, joten niiden käyttöä täytyy optimoida.