|
Abstract:
|
Paperi- ja kartonkikoneiden viira- ja puristin osilla imuvyöhykkeiden kohdalla tapahtuu voimakasta radanjäähtymistä. Tämä johtuu siitä, että kuiva konesalin ilma höyrystää itseensä vettä radasta ottaen siitä myös tarvittavan höyrystyslämmön. Lämpötilan alenemisesta seuraa veden poistumisen huonontuminen puristinosalla veden viskositeetin kasvamisen ja paperirainan kimmomoduulin kasvamisen vuoksi. Vastaavasti tarvitaan kuivatusosalla s&a eli g;urempi höyrymäärä, koska haihdutettavan veden määrä on suurempi. Tässä työssä selvitetään teoreettisesti imuvyöhykkeillä tapahtuvan jäähtymisen fysikaalisia taustoja sekä lämpötilan muuttumisprofiili konesuunnassa. Toisaalta selvitetään kuivatusosan poistoilman tai jonkin muun ilmaisenergian käyttömahdollisuuksia ja taloudellisuutta edellä esitetyn jäähtymisen estämiseksi. Kostea ilma ei pysty höyrystämään radan läpi kulkiessaan siitä niin paljoa vettä kuin kuiva ilma. Työssä on teoreettisen tarkastelun lisäksi suoritettu laaja mittausohjelma yhteensä seitsemässä tehtaassa yhdeksällä eri paperi- ja kartonkikoneella. Radan jäähtymisen määrä on suoraan verrannollinen sen läpivirtaavan imuilman määrään eli sitä kautta rainan ilman läpäisykertoimeen. Lisäksi kullakin massalajilla on oma tyypillinen arvo, ns. kynnyspaine, jonka suuruinen paine-ero vaaditaan rainan eri puolilla, ennen kuin ilman virtaus radan läpi alkaa. Imuilma virtaa helpoimmin karkeaksi jauhetun ja vähän täyteaineita sisältävän paperimassan läpi. Samalla paperilaadulla ei pintapainolla ole sinänsä merkitystä kynnyspaineen suuruuteen. Viiraosan kalustuksella ei havaittu olevan vaikutusta jäähtymien suuruuteen. Suurista massavirroista johtuen ei viiraosalla ennen imukohteita tapahdu merkittävää radan lämpötilan alenemista. Suoritetuissa mittauksissa suurimmat jäähtymät todettiin olevan flutino-kartonkikoneilla. Niillä viiraosalla radan lämpötila laski 8-12 C ja puristinosalla edelleen 5-10 C. Sanomalehtipaperikoneilla kokonaisjäähtymä viira- ja puristinosilla o1i 5-10 C. Työssä on laadittu tietokoneohjelma, jolla mittauksilla saatujen lähtötietojen perusteella voidaan laskea ja tulostaa radan paksuussuuntainen lämpötilaprofiili viiraosan kunkin imukohteen jälkeen. Jo kauan on radan lämmittämiseksi ollut keinona höyryn puhaltaminen tasoimulaatikoiden kohdalla rataan. Tämä menetelmä on kuitenkin viiraosalla suuresta höyryn kulutuksesta johtuen suhteellisen kallis. Höyrylaatikon sijoittaminen puristinosalle onkin antanut huomattavasti parempia tuloksia. Kuitenkin perinteisen höyrylaatikon asentaminen vanhaan tasoviirakoneeseen on usein teknisesti mahdotonta. Tässä työssä on tutkittu energiataloudellisesti ja liiketaloudellisesti mahdollisuutta johtaa joko turbokompressorien kostutettua poistoilmaa tai kuivatusosan poistoilmaa imukohteisiin korvaamaan kuiva konesalin ilma. Tarvittava laitteisto on hyvin yksinkertainen, investoinneiltaan noin 100000 mk. Korvattaessa ainoastaan viiran imutelan imuilma kuumalla kostealla hönkäilmalla on saavutettu vuotuinen säästö 320000 - 540000 mk riippuen siitä käytetäänkö viraosalla höyrylaatikkoa vai ei. /Kir09 |