Poltinpesän suunnittelu : levymetallista valmistettavan poltinpesän suunnittelu pellettipolttimelle sekä lämmönjakokanaviston tasapainottaminen
Tyynelä, Sanja (2026)
2026
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-202604237602
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202604237602
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin GRK:n biohiilituotantolaitokselle uusi poltinpesä vastaamaan laitoksen kehittämis- ja automatisointitarpeisiin. Laitoksen alkuperäisessä poltinpesässä oli huomattu useita parannustarpeita, jotka vaikuttavat laitoksen toimivuuteen ja tehokkuuteen.
Poltinpesän suunnitteluun vaikuttavat keskeiset parametrit määritettiin tutkimalla polttoaineen koostumusta ja laskemalla palamista sekä syöttöilman ja savukaasujen määrää. Lisäksi laskettiin virtaushäviöperiaatteella savukaasuvirtauksen jakaantumista suunniteltuun lämmönjakokanavistoon. Laskelmien tueksi toteutettiin 3D-mallilla virtaussimulointi, jonka avulla arvioitiin poltinpesän muodon vaikutusta virtauksen suuntiin ja massavirran jakaantumiseen lämmönjakokanavistossa.
Tuloksena saatiin suunniteltua käyttötarkoitukseen soveltuva ja kehittämistarpeisiin vastaava poltinpesä. Lämpöhäviöt ovat pienemmät sekä asennettavuutta ja huollettavuutta on parannettu. Automaattisen tuhkanpoiston toteuttamiseen laadittiin toteuttamissuunnitelma. Valmistusmateriaaliksi valittiin kestävämpi austeniittinen teräslaatu. Virtaussimuloinnin tulokset osoittivat, että poltinpesän kattorakenteen muodon ansiosta savukaasuvirtaus jakaantuu lämmönjakokanavistoon tasaisemmin kuin virtaushäviölaskelmien mukaan arvioitiin.
Poltinpesän suunnitteluun vaikuttavat keskeiset parametrit määritettiin tutkimalla polttoaineen koostumusta ja laskemalla palamista sekä syöttöilman ja savukaasujen määrää. Lisäksi laskettiin virtaushäviöperiaatteella savukaasuvirtauksen jakaantumista suunniteltuun lämmönjakokanavistoon. Laskelmien tueksi toteutettiin 3D-mallilla virtaussimulointi, jonka avulla arvioitiin poltinpesän muodon vaikutusta virtauksen suuntiin ja massavirran jakaantumiseen lämmönjakokanavistossa.
Tuloksena saatiin suunniteltua käyttötarkoitukseen soveltuva ja kehittämistarpeisiin vastaava poltinpesä. Lämpöhäviöt ovat pienemmät sekä asennettavuutta ja huollettavuutta on parannettu. Automaattisen tuhkanpoiston toteuttamiseen laadittiin toteuttamissuunnitelma. Valmistusmateriaaliksi valittiin kestävämpi austeniittinen teräslaatu. Virtaussimuloinnin tulokset osoittivat, että poltinpesän kattorakenteen muodon ansiosta savukaasuvirtaus jakaantuu lämmönjakokanavistoon tasaisemmin kuin virtaushäviölaskelmien mukaan arvioitiin.