Avfuktning för återanvändning av processluft
Sammanfattning
Projektet som genomförts på uppdrag av och i samarbete med företaget ABB-I-R
har innefattat att finna och dimensionera en befintlig avfuktningsenhet
tillgänglig på marknaden, eventuellt med viss erforderlig anpassning och
modifikation. Vidare har uppgiften innefattat att konstruera en applikation
till basenhet Cutting-box Original IV. Slutligen ingick även testkörning och
intrimning av framtaget lösningskoncept som en del i uppgiften.
Principkonstruktion:
Första konstruktionsetappen s.k. principkonstruktion inleds med en, enligt
Fredy Olssons modell för produktutveckling, framtagen strukturerad
uppgiftsutredning och problemställningsanalys. Denna beaktar såväl produktens
förhållning till process, omgivning, människa och ekonomi, som sin egen
tekniska livscykel uppdelad i etapperna alstring, framställning, avyttring och
eliminering.
Principkonstruktionen är sedan fortsättningsvis uppdelad i två övergripande
problemavgränsningar. En första behandlar själva avfuktningsenhetens
principiella verkningssätt, inkluderat anpassningar och modifikationer och en
andra behandlar dennas appliceringen i form av placering, montage och
röranslutningar till basenhet Cutting-Box. Härefter presenteras en sovrad
sammanställning av specifika skall- och börkriterier för de två olika
problemavgränsningarna, uppställd utifrån föregående uppgiftsformulering. Denna
uppställning utgör underlag för val av produktens principiella verkningssätt,
och principiella applikation. Högt värderade och prioriterade kriterier rör
såväl tekniska krav på erforderliga kapaciteter för avfuktarkomponenten som
erforderliga funktioner hos röranslutningar.
Härefter följer en omfattande produktundersökning på idag befintliga lösningar/
produkter. I teorin finns ett större antal metoder för avfuktning av luft som
inte berörs i detta arbete och som heller inte är praktiskt relevanta. I
praktiken återstår egentligen endast tre tänkbara metoder: kondensavfuktning,
adsorbtionsavfuktning resp. absorbtionsavfuktning. En fjärde metod har tagits
med som egentligen inte kan klassas som avfuktningsmetod men som ändå är
tillämpbar för ändamålet energiåtervinning, nämligen värmeväxling med torrare
uteluft. Marknaden för luftavfuktning idag inriktar sig näst intill uteslutande
åt adsorbtionsmetoden resp. kondensmetoden. Värmeväxlaraggregat i olika
utföranden finns också i omfattande utsträckning.
Vid nästkommande moment sker viktning i kriteriematriser av respektive
principförslag. Det visar sig ganska tveklöst att kondensprincipen är
lämpligast i denna situation. Detta delvis på grund av att kondensprincipen
jämfört med övriga avfuktningsprinciper arbetar energisnålt. Den är också
jämförelsevis billigare i inköp. Den behöver inte ge en temperaturökning av
luften och erfordrar således inget externt kylelement vilket t.ex.
adsorbtionsprincipen gör. Den kan hantera höga luftflöden och höga
fuktighetshalter vid gällande tryck och temperaturer. Den är inte direkt
känslig för sporadiskt inkommande damm eller små smutspartiklar. Metoden bygger
på ett enkelt luftflöde där då inget sekundärt luftflöde behöver
tillhandahållas utifrån (vilket oftast adsorbtionsmetoden och
värmeväxlingsmetoden kräver), detta kriterie har av handledaren på företaget
framhållits mycket angeläget .
Befintliga energiåtervinningssystem direkt i industriprocesser som bygger på
luftavfuktning har ej funnits, varvid själva applikationen framtagits rent
idémässigt med hjälp av brainstorm. Vidare visar kriterieviktning att det
förhåller sig lämpligast att applicera avfuktningsenheten genom en rördragning
som förutom luftflödet genom avfuktaren har utformats med en här kallad ?Bypass
Direct Flow? se fig. 10.2 (kapitel 10). Om ett luftflöde över
avfuktningsenhetens avsedda maxflöde uppstår, skall en mindre mängd fuktig luft
kunna ?smita förbi? i en direktdragning förbi denna och på så sätt ej utsätta
avfuktaren för ett för stort påtvingat luftflöde. Då luftflödet istället ligger
under avfuktarens avsedda maxflöde kan luftavfuktaren samtidigt suga fuktig
luft direkt inifrån Cutting-boxen (detta visas i figur 10.2 med pilar), vilket
medför ett kontinuerligt, maximalt utnyttjande av avfuktarens flödeskapacitet.
Valda förslag presenteras mer ingående i kapitel 10.
Primärkonstruktion:
Andra konstruktionsetappen s.k. primärkonstruktion, behandlar först i ett
inledningsskede, erforderlig justering och vidareutveckling av utkast från
föregående principkonstruktionsetapp. Då det i fortlöpande produktundersökning
på detta stadie visat sig att utrymmesbehovet på grund av höga kapacitetskrav
och stora anslutningsrör omöjliggör en placering invid basmaskins vänstra
kortsida, har en placering på dennas tak valts och kommenterats. Utifrån denna
placering framtas rördragningens utformning med anslutningspunkter och exakta
mått (se fig. 12.4). Komplett underlag för ett principiellt produktutkast
möjliggör härefter en utformning av detta. Produktutkastet består av utvecklad
principskiss (se fig. 13.2) följd av klassificeringslista vilken anger art och
behandlingstyp på produktens alla ingående delar och enheter. Följande kapitel
rör val av komponenter. För luftavfuktare som specialbehandlad färdig komponent
bestäms företag ARIDUS som leverantör. Företaget är svenskt, har hög
kundanpassning och erfarenh
et av industriella tillämpningar. Modell för avfuktare väljs till Lak-120
alternativt Lak-250, beroende på var man vill lägga sig kapacitets och
prismässigt. Viss erforderlig anpassning och modifikation av Aridus standard
avfuktare görs också i samband med komponentvalet. Dessa rör främst problemet
med trappvis temperaturstegring i det slutna systemet. För att undvika detta
har ett av de i luftavfuktaren ingående återvärmande elementen flyttats ur
denna och bidrar istället till uppvärmning av lokalen. Rördragningskomponenter
(se fig. 14.19), delvis rutinmässigt behandlade, är valda ur företag Lindabs
produktsortiment från produktserie Safe. Dessa presenteras i en
komponentspecifikation. Detaljkonstruktionsarbete görs eftersom luftavfuktarens
fötter ersatts med ett specialkonstruerat stativ (se bilaga 7 resp. 11 ) för
förbättrat fastmontage och gynnsam belastning förlagd till basmaskinens bärande
balkar. En slutlig sammanställning med ritningar och specifikationer på
produkten är härefter uppställd. Slutligen
ges förslag på vidare utveckling, rekomendationer vid testkörning och
alternativa lösmningsförslag på möjliga uppkommande problem som kontinuerlig
temperatur förändring eller kontinuerlit fuktstegring i det slutna systemet.