Lisäveden esilämmityksen vaikutus viilunkuivaajan energiatehokkuuteen
Toivonen, Hilma (2022)
2022
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-202205097865
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205097865
Tiivistelmä
Energiatehokkuuden kehittäminen on keskeinen osa EU:n energia- ja ilmastopolitiikkaa. Energiatehokkuuden parantamiseksi metsäteollisuudessa on otettu käyttöön sopimuksia, joilla pyritään valvomaan ja tehostamaan energiankäyttöä. Energiatehokkuustoimilla voidaan usein saada aikaan merkittäviä kustannussäästöjä tuotantoyksiköissä. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää Metsä Wood Suolahden havuvaneritehtaan 2-viilunkuivaajan lisäveden esilämmityksen vaikutusta prosessin energiatehokkuuteen. Tavoitteena oli laskea kylmän lisäveden höyrystämiseen tarvittava lämpöteho ja verrata saatuja tuloksia esilämmitettyyn 90℃-asteiseen lisäveteen. Lisävettä käytetään ylläpitämään kuivaajan sisäilman suhteellista kosteutta, mikä on viilun laadun kannalta tärkeää. Liian kuiva viilu rikkoutuu helposti, mikä vaikeuttaa käsittelyä seuraavissa prosessivaiheissa.
Tutkimuksen aineistona käytettiin lisäveden lämpötila- ja virtausmittauksia, joiden pohjalta saatiin laskettua lisäveden höyrystämiseen tarvittavat lämpötehot viilun eri kosteusluokilla. Aineistonkeruumenetelmänä käytettiin lisäksi teemahaastatteluja. Työn teoreettinen viitekehys koostui viilupuutuotteiden valmistusprosessista, energiatehokkuussopimuksista ja puuaineksen ominaisuuksista. Opinnäytetyö oli kehittämistutkimus, jossa käytettiin kvantitatiivista eli määrällistä tutkimusmenetelmää.
Työn tuloksena saatiin kustannuslaskelmat, joista selviää lisäveden höyrystämiseen tarvittavien lämpötehojen vuosittainen energiansäästöpotentiaali. Esilämmitysjärjestelmälle laskettiin takaisinmaksuaika, jonka mukaan investointi olisi kannattava. Laitteistosta suunniteltiin alustava PI-kaavio. Lisäksi laadittiin ehdotus esilämmitysjärjestelmän sijainnista.
Jatkokehitysideana esiin nousi esilämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimen mitoitus ja laitteiston tekninen suunnittelu. Opinnäytetyön tuloksia voidaan hyödyntää pohjatietoina lisäveden esilämmitysjärjestelmän suunnittelussa.
Tutkimuksen aineistona käytettiin lisäveden lämpötila- ja virtausmittauksia, joiden pohjalta saatiin laskettua lisäveden höyrystämiseen tarvittavat lämpötehot viilun eri kosteusluokilla. Aineistonkeruumenetelmänä käytettiin lisäksi teemahaastatteluja. Työn teoreettinen viitekehys koostui viilupuutuotteiden valmistusprosessista, energiatehokkuussopimuksista ja puuaineksen ominaisuuksista. Opinnäytetyö oli kehittämistutkimus, jossa käytettiin kvantitatiivista eli määrällistä tutkimusmenetelmää.
Työn tuloksena saatiin kustannuslaskelmat, joista selviää lisäveden höyrystämiseen tarvittavien lämpötehojen vuosittainen energiansäästöpotentiaali. Esilämmitysjärjestelmälle laskettiin takaisinmaksuaika, jonka mukaan investointi olisi kannattava. Laitteistosta suunniteltiin alustava PI-kaavio. Lisäksi laadittiin ehdotus esilämmitysjärjestelmän sijainnista.
Jatkokehitysideana esiin nousi esilämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimen mitoitus ja laitteiston tekninen suunnittelu. Opinnäytetyön tuloksia voidaan hyödyntää pohjatietoina lisäveden esilämmitysjärjestelmän suunnittelussa.