Kemikaalien erillissyöttöjärjestelmän suunnittelu ja kannattavuus

Abstract

Opinnäytetyön tehtävänä oli suunnitella yritykselle uusi kemikaalinsyöttöjärjestelmä puristinhuopien viimeistyskoneelle ja arvioida järjestelmän tuomat ekologiset ja taloudelliset säästöt. Tavoitteena oli osoittaa järjestelmän toteuttaminen teoriassa mahdolliseksi ja taloudellisesti kannattavaksi.

Yrityksen tiloissa tehdyssä alkukartoituksessa selvisi, että nykyinen järjestelmä koostuu suuresta ruiskutusputkesta, jonka paineistaminen vaatii lähes 200 litraa vettä minuutissa. Tämä on tarpeellista koneella käsiteltävien tuotteiden esipesua varten, mutta se ei ole optimaalista kemikaalikäsittelyihin. Veden joukkoon syötetyt käsittelykemikaalit laimenevat erittäin paljon ja hukkaan menee pahimmillaan jopa 60 % kemikaaleista. Lisäksi eräs viimeistysprosessissa käytettävä kemikaaliliuos on valmistettava käsin, mikä vie työntekijöiltä noin 10 minuuttia työaikaa, jonka aikana viimeistyskoneella ei voida käsitellä tuotetta.

Järjestelmää voisi kehittää asentamalla suuren putken rinnalle pienemmän erillissyöttöputken, jonne ei tarvitse syöttää ylimääräistä vettä kemikaaliliuosten lisäksi. Uudistetussa järjestelmässä kemikaalit syötettäisiin putkesta hienona sumuna, jolloin ainetta jää enemmän tuotteeseen ja hävikit pienenevät. Säästöjä saadaan myös koneen käyntiajasta, sillä uusi järjestelmä muuttaa manuaalisen liuoksentekoprosessin automaattiseksi. Haasteena on kuitenkin pitkään putkeen kohdistuva suurehko painehäviö ja erittäin pieni tila putken asentamiselle.

Laskut osoittivat, että erillissyöttöputken toteuttaminen olisi yritykselle erittäin kannattavaa vajaan vuoden mittaisella takaisinmaksuajalla. Tarkkoja uuden järjestelmän tuomia kemikaalinsäästöjä on vaikea arvioida ilman laboratoriokokeita, mutta sen sijaan koneaikasäästöstä tulevan tuoton arviointi on helpompaa. Tarkkojen järjestelmän toteuttamiskustannusten määrittely on hankalaa ja opinnäytetyössä saadut tulokset ovat suuntaa antavia. Erillissyöttöjärjestelmän käytännön toteutus vaatii lisää tutkimuksia laboratorio-olosuhteissa kemikaalien käyttäytymisen selvittämiseksi uudenlaisella syöttöjärjestelmällä.

The purpose of this bachelor’s thesis was to design a new chemical dispensing system for a press felt finishing machine. The thesis also analysed the economic and environmental savings of the new system.

The chemical dispensing system currently in use consists of a pipe that requires almost 200 litres of water per minute to stay pressurised. This means that the chemical solutions used in the finishing process get diluted by a considerable amount which decreases their effectiveness. The company estimates that as much as 60 % of the solutions go to waste.

The system could be improved by installing a separate pipe for chemical dispensing. This pipe would be designed for the chemical dispensing only, which would also enable the use of a finer spray so more of the treatment chemicals could be absorbed by the product. The new system would also be fully automatic which means time savings in the finishing process of certain felts.

In conclusion, the new dispensing system would be a financially viable investment. Without laboratory testing, it is very difficult to define accurate numbers for chemical savings. However, the time saved by the new system would allow for increased production numbers and therefore financial gain.