Lasikuituhuovan kuivausuunin lämpötekninen tarkastelu

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark Aalto

Authors

Date

1998

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Lämpötekniikka ja koneoppi

Mcode

Ene-39

Degree programme

Language

fi

Pages

viii + 92 + liitt. (+2)

Series

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää neljän metrin levyisen lasikuituhuovan kuivausuunin lämpötekninen toimintataso sekä tehostamismahdollisuudet. Uuni on toimintaperiaatteeltaan läpipuhallusuuni, jossa savukaasut puhalletaan yläpuolelta lasikuituhuoparadan ja viiran läpi. Uuni jakautuu pituussuunnassa viiteen itsenäisen savukaasukierron omaavaan lohkoon. Kuivauksen vaatima lämpöteho (3 MW, 2 GWh/a) tuotetaan maakaasulla. Vuosituotanto on noin 100 Mm[2] lasikuituhuopaa. Kuivausuunin savukaasukanavista mitattiin savukaasujen lämpötila, suhteellinen kosteus sekä kinemaattinen paine. Mittaustulosten avulla määritettiin uunin taseet teholle sekä kuivan kaasun ja veden massavirroille. Tutkimuksessa havaittiin, että neljän viimeisen lohkon savukaasujen suhteellinen kosteus on niin alhainen, ettei sitä kyetä mittaamaan tarkasti. Lohkojen keskimääräinen kosteus kyettiin kuitenkin määrittämään mittaamalla lohkojen yhteisen poistokanavan kosteus. Tämän perusteella lasketut kuivausuunin taseet ovat erittäin tarkat. Tutkimuksessa esitettiin lämmöntalteenottojärjestelmä ulospoistettaville savukaasuille. Ongelmana lämmöntalteenotossa on savukaasujen likaavuus, joka johtuu lasikuituhuovasta kuivausprosessissa irtoavasta sideaineesta. Esitetty järjestelmä perustuu veden ruiskuttamiseen savukaasuihin. Tällöin saadaan lämmönvaihdinta huuhtelevan lauhteen määrä kasvamaan, jolloin lämmönvaihdin pysyy puhtaana. Järjestelmän takaisinmaksuaika on 3,1-3,7 a ja talteenotettu 2,5-3,2 GWh/a energia voidaan käyttää ilmastoinnin esilämmitykseen. Viiran mukana poistuva lämpöenergia voidaan hyödyntää palamisilman esilämmitykseen. Lämmöntalteenottojärjestelmä koostuu uunin alaosan koteloinnista sekä imulaatikosta, jonka avulla palamisilma imetään vastavirtaperiaatteella viiran läpi. Järjestelmän takaisinmaksuaika on 0,3 a ja sen avulla voidaan säästää noin 3,1 GWh/a maakaasua. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että poistokaasujen absoluuttinen kosteus on liian alhainen. Vähentämällä poistettavien kaasujen massavirtaa voidaan prosessia tehostaa huomattavasti. Tutkimuksessa pääteltiin, että lasikuituhuovassa olevan sideaineen migraatio johtuu nopean höyrystämisen aiheuttamista lämpötilaeroista radan yläpinnan ja kaasun sekä alapinnan ja kaasun välillä. Migraation suunta on päättelyn perusteella kohti radan yläpintaa. Tähän yhtyvät sekä käytännön kokemukset, että kirjallisuusviitteet. Päätelmä on ristiriidassa tutkimuskohteella vallitsevan kaivausfilosofian kanssa, jossa vedenpoisto radasta suoritetaan mahdollisimman nopeasti. Mittaustulosten käsittelyn yhteydessä saatiin selviä viitteitä radassa tapahtuvista endotermisistä reaktioista.

Description

Supervisor

Lampinen, Markku

Thesis advisor

Ahtila, Pekka

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445109

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK