Torkning av sågspån vid pneumatisk transport

Transkript

1 Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Miljö- och energisystem Andreas Rosberg Torkning av sågspån vid pneumatisk transport Praktiska mätningar och modellering Drying of Sawdust in Pneumatic Conveying Practical Measurements and Modeling Examensarbete 22,5 hp Högskoleingenjörsprogrammet i energi- och miljöteknik Juni 2015 Handledare: Jonas Berghel Examinator: Lena Stawreberg Karlstads Universitet Karlstad Tfn Fax Information@kau.se

2

3 SAMMANFATTNING I Sverige är trädbränslen basen för förnyelsebar energi. Råmaterialet som används till pelletstillverkningen så som sågspån brukar ha en fukthalt på 50 procent. Att torka material som ska användas till att göra pellets är dyrt och en stor del av kostnaden kommer från den energi som används till torkningen. Torkning av hygroskopiska ämnen, som till exempel sågspån, kan delas in i tre steg. Det första torksteget karaktäriseras av att fukttransporten från materialet som ska torkas är konstant. I det andra torksteget börjar fukttransporten att minska då det uppstår torra ytor på materialet och i det tredje torksteget är materialets yta torrt och fukttransporten är som lägst och sker genom diffusion. Genom en kombination av en bandtork och en pneumatisk tork kan torkningen effektiviseras då den pneumatiska torken torkar sågspånet i det sista torksteget där bandtorken blir mindre effektiv. I en pneumatisk tork används uppvärmd luft för att torka sågspånet samtidigt som luften transporterar sågspånet genom torken. På Karlstads Universitet finns det en pneumatisk tork i laborationsskala för torkning av sågspån. I detta arbete gjordes en effektbalans över torken där lufttemperaturen var 150 C. Effekten som gick åt till att torka sågspånet jämfördes med den avgivna effekten från den uppvärmda luften. Tre olika sorters sågspån användes. Dessa var färskt, uppfuktat samt pressat sågspån. Totalt genomfördes 36 stycken torkkörningar. Effektivitetsmåtten SMER och SPC användes för att jämföra hur torkningen av dessa tre sågspån varierade i effektivitet. En modell byggdes även i beräkningsprogrammet Excel som skulle användas för att beräkna utgående fukthalt hos sågspånet för att underlätta att planera framtida körningar i torken. Det beräknade luftflödet till torken var för lågt och ökades med 12 procent. Detta medför att endast en effektuträkning faller bort då effekten för torkning av sågspån skiljer sig mer än 15 procent från luftens avgivna effekt. SMER är som högst då lufthastigheten är 8 m/s och frekvensen på inmatningsskruven på torken är inställd på 13 Hz samt då lufthastigheten är 12 m/s och frekvensen på inmatningsskruven står på 26 Hz. SPC blir lägst vid en lufthastighet på 6 m/s för båda frekvenserna. Med hjälp av korrigeringsekvationer ger modellen en fukthalt ut på sågspånet som stämmer överens med praktiskt uträknade fukthalter med en noggrannhet på 0,8 procentenheter. Modellen fungerar mellan lufthastigheterna 6-14 m/s, då inmatningsskruven står på Hz och startfukthalten hos sågspånet in i torken är 20 procent. Vid en startfukthalt på procent hos sågspånet in i torken behövs korrigeringsekvationer som finns för lufthastigheterna 8 och 12 m/s samt vid ett materialflöde på 13 och 26 Hz. SMER för det färska sågspånet har tendenser till att vara lägre än för de andra sorterna. Då begränsat med data finns för torkning av pressat samt färskt sågspån behöver fler körningar göras för dessa sågspån. Om samma mönster upprepas kan det vara idé att undersöka energiflödena närmare vid pressning av sågspån för att se om denna process är mer energieffektiv än om sågspånet inte skulle ha förbehandlats. SPC blir lägre med lägre lufthastighet vilket beror på att med högre lufthastighet måste fläkten som skapar luftflödet jobba mer. Högre torkningstemperatur ger lägre SPC då tryckskillnaden över torken samtidigt blir lägre. Modellen fungerar bra och kan användas för att planera körningar som görs vid 150 C ifall en fortsatt jämförelse vill göras mellan färskt, pressat samt uppfuktat sågspån.

4 ABSTRACT Wood fuels are the foundation for renewable energy in Sweden. The raw material that is used to produce pellets, such as sawdust, usually has a moisture content of 50 percent. Drying material that is used to make pellets is expensive and the energy that is used to dry pellets is a major part of the costs. Drying of hygroscopic substances like sawdust can be divided into three parts. Steady moisture transport from the material that is drying characterizes the first drying part. The second drying part starts when there is a reduced moisture transport due to dry spots occurring on the material and the third drying part is when the moisture transport is at the lowest and transports through diffusion because the surface of the material is dried out. By combining a packed moving bed and a pneumatic dryer the drying can be more efficient because at the last drying part the packed moving bed is less efficient and the pneumatic dryer is used instead. In a pneumatic dryer heated air is used to dry the sawdust at the same time as it transports the sawdust through the dryer. At Karlstads University there is a pneumatic dryer for drying of sawdust for laboratory use. In this thesis an effect balance on the dryer was made when the air temperature was 150 C. The effect for drying sawdust and the effect that the heated air was emitting to the sawdust was compared. Three different kinds of sawdust were used: fresh, rewetted and pressed sawdust. In total 36 drying tests were made. The performance measurements SMER and SPC were used to compare how the performance changed when drying these three kinds of sawdust. A model to predict the outgoing moisture content of the sawdust was built in the calculation program Excel to simplify future tests of the dryer. The air flow that was calculated for the dryer was too low and was increased with 12 percent. By doing this only one effect balance was needed to be cut out when the effect difference for drying sawdust and the heated air was more than 15 percent. The highest SMER can be found when the air velocity is 8 m/s and the frequency of the feeder on the dryer is 13 Hz, and 12 m/s when the feeder has a frequency of 26 Hz. The lowest SPC can be found when the air velocity is 6 m/s for both frequencies. By using correction equations to the model the outgoing moisture content of the sawdust from practical measurements coincide with the result from the model with 0,8 percent accuracy. The model can be used when the air velocity is between 6-14 m/s, the feeder is at Hz and when the initial moisture content of the sawdust being sent into the dryer is 20 percent. When the initial moisture content of the sawdust being sent into the dryer is percent, correction equations are needed and available when the air velocity is 8 and 12 m/s, and for a material flow of 13 and 26 Hz. The SMER for fresh sawdust show tendencies of being lower than the SMER for the other two kinds of sawdust. More tests need to be done because of limited data of drying pressed and fresh sawdust. If the same pattern is repeated it may be of interest to study more about the energy flow when pressing sawdust to see if this process is more energy efficient than if the sawdust is not pretreated. The reason SPC is lower with lower air velocity is that the fan needs to work harder when the air flow is rising. SPC drops when the drying temperature is rising because the pressure difference over the fan is lowered. The model works well and can be used to plan tests at 150 C in case further comparison between fresh, pressed and rewetted sawdust is wanted.

5 FÖRORD Detta examensarbete omfattar 22,5 högskolepoäng och har genomförts på Karlstads Universitet. Det är den avslutande delen i högskoleingenjörsprogrammet med inriktningen energi- och miljöteknik. Jag vill tacka min handledare Jonas Berghel för hjälpen gällande försöksplanering, körningar samt rapportskrivning. Jag vill också passa på att tacka Lars Petterson för hjälpen med material under den praktiska delen av arbetet. Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete.

6 NOMENKLATUR Beteckning Förklaring Enhet A Tvärsnittsarea rör m 2 Specifik värmekapacitet för luft J/kg, C Specifik värmekapacitet för sågspån J/kg, C Specifik värmekapacitet för vatten J/kg, C Entalpi för vatten J/kg Entalpi för vattenånga J/kg I Elektrisk ström A m H2O Massa vatten kg Massflöde vatten som förångas kg/s Massflöde vatten som enbart värms upp kg/s Massflöde luft kg/s m TS Massa sågspån, torrsubstans kg TS Massflöde sågspån, torrsubstans kg TS/s p dyn Dynamisk tryckdifferens Pa Effekt fläkt W Effekt för förluster genom torkröret W Effekt för förångning av vatten W Avgiven effekt från den uppvärmda luften W Effekt för uppvärmning av sågspån W Effekt för uppvärmning av vatten W Total effekt för torkning av sågspån W Totala relativa felet % SMER Specific Moisture Extraction Rate kg H 2 O/kWh SPC Specific Power Consumption kwh/kg TS T Temperatur C Temperatur på sågspånet ut C U Spänning V Volymflöde luft m 3 /s Lufthastighet vid modellframtagning m/s y Materialflöde TS vid modellframtagning kg TS/min z innan torkning vid modellframtagning % ρ Densitet luft kg/m 3

7 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. INLEDNING Syfte Mål METOD PD-KaU Material Förbehandling och mätmetod Körningar Effektbalans Verkningsgrader Modellframtagning RESULTAT er och effektbalanser Verkningsgrader Modell DISKUSSION SLUTSATS REFERENSER... 25

8 1. INLEDNING I Sverige är trädbränslen basen för förnyelsebar energi. För tillfället är tillväxten av träd i Sverige högre än vad som avverkas. Detta innebär att skogen kan utnyttjas mer än vad den gör och är en viktig faktor för ett hållbart samhälle utan att äventyra den biologiska mångfalden i Sverige. Vid eldning av trädbränslen är nettoutsläppen av växthusgaser och försurande ämnen nästan noll. I Sverige är försurning ett problem. Detta problem kan minskas genom att återföra askan som uppkommer vid förbränning av trädbränslen (Svenska Trädbränsleföreningen 2013). Pellets som kan tillverkas av sågspån är en förnyelsebar energikälla. Råvaran är dock begränsad och därför borde den användas på ett effektivt sätt (Berghel et al. 2011). Pelletstillverkningen samt användningen av pellets som bränsle har ökat rejält på senare år. En av orsakerna till det är den Europeiska Unionens 2020-mål för förnyelsebara energikällor. Energiexperter menar att detta kommer att leda till en större pelletsmarknad fram till år Råmaterialet som används för att tillverka pellets brukar ha en fukthalt på 50 procent och måste torkas för att kunna pelleteras. Att torka material för att kunna tillverka pellets är dyrt och brukar uppgå till en fjärdedel av kostnaden vid tillverkning av pellets. En faktor som har stor påverkan på torkningskostnaden är energiåtgången (Frodeson et al. 2013). Förbränning av biomassa som till exempel sågspån kan delas in i tre steg. Det första steget är torkningsfasen där vattnet avdunstas, sedan drivs de flyktiga ämnena av och förbränns i gasform. I sista steget förbränns även kolet i materialet. Fuktinnehållet kommer därför att påverka torkningsfasen och det kommer att gå åt mer energi vid förbränningen om bränslet har en hög fukthalt. Vid förbränning av ett material med hög fukthalt kommer mer energi att gå åt då fukten måste kokas bort innan materialet kommer till nästa steg i förbränningen (Wimmerstedt 1995). Förbränning av biobränslen och användning av effektiva torkningstekniker minskar växthuseffekten. En annan fördel med att använda biobränslen är att inga svaveloxider släpps ut vid förbränning. Kväveoxidutsläppet är beroende av förbränningstemperaturen. En hög förbränningstemperatur innebär mer kväveoxider men en lägre temperatur innebär mer oförbränt material som följer med rökgaserna. Kväveoxider, terpener (som släpps ut från trämaterial under torkning) samt solljus ger upphov till marknära ozon (Wimmerstedt 1995). Marknära ozon försämrar bland annat växternas fotosyntes, irriterar människors luftvägar samt förstör grödor och skog genom att försämra just fotosyntesen (Granström 2009). Vid torkning av sågspån släpps terpener ut och det har visat sig att torkprocessen är den största källan till just terpenutsläpp vid produktion av pellets. Mängden terpener verkar höra ihop med hur länge materialet torkas (Berghel et al. 2011). Utifrån ett hållbarhetsperspektiv där sociala aspekter (till exempel utsläpp av terpener som kan leda till irritation i människors luftvägar) och ekonomiska aspekter (den dyra torkningen av material för pelletering) samt där ett klimatperspektiv vägs in är torkning av sågspån för tillverkning av pellets en viktig faktor. För en fortsatt hållbar utveckling är det viktigt att effektivisera torkningen. 1

9 Värme kan tillföras till materialet som ska torkas på tre olika sätt. Genom konvektion, ledning och strålning. Fukttransport sker samtidigt som värmetransporten. Konvektion sker genom att en fluid, till exempel luft, flödar runt materialet samtidigt som den transporterar bort eventuell fukt. Konvektionstork brukar ibland kallas för direkttork. Vid ledning tillförs värme genom materialets yta där fukten transporteras genom vakuumdrift eller genom en ström av gas som transporterar den största delen av fukten. Vid strålning tillförs värme genom elektromagnetisk strålning (Berghel 2004). Värmetransport till materialet som ska torkas uppstår genom temperaturskillnader mellan materialet som torkas och fluiden som strömmar runt om. Detta är den drivande kraften för värmetransport. Värmetransporten är även beroende av flera andra faktorer som till exempel vad för slags torkningsmedium som används, area som exponeras till torkningsmediets flöde samt vad det är för hastighet på det aktuella flödet. Fukten som transporteras från materialets inre till ytan kan ske genom diffusion, kapilläreffekter samt genom tryck då materialet som torkas krymper och pressar ut fukten. Det skapas även ett tryck av temperaturgradienten som uppstår vid uppvärmning som hjälper till att driva ut fukten. Koncentrationsskillnaderna mellan fukten på materialet och fukten i luften är den drivande kraften vid fukttransport (Berghel 2004). Fukt finns i svaga kemiska bindningar, som en vätskelösning inuti soliden eller så hålls fast av mikrostrukturen hos soliden och har ett ångtryck som är lägre än enbart vätskan, vilken kallas för bunden fukt. Obunden fukt eller fritt vatten kallas det då materialet inte kan ta upp mer fukt (Mujumdar & Menon 1995). Det finns två olika sätt att ta bort obunden fukt, antingen genom avdunstning eller genom förångning. Avdunstning sker då ångtrycket hos fukten på ytan av materialet är lika stort som atmosfärstrycket. Detta kan uppnås genom att höja fukttemperaturen till kokpunkten. Förångning sker genom konvektion där fukten som avges transporteras bort med en fluid, till exempel luft. Luften kyls av materialet och fukten transporteras till luften. Vid förångning är ångmättnadstrycket hos fukten på materialet lägre än atmosfärstrycket (Mujumdar & Menon 1995). Torkkurvan för hygroskopiska ämnen, som är ämnen som kan ta upp och avge vatten, brukar delas in i tre olika torksteg. Figur 1 visar hur dessa tre torksteg kan se ut. I det första torksteget, som är A-B enligt figuren, är torkningen konstant. Den karaktäriseras av att det finns obundet vatten inuti materialet och att själva ytan är blöt. Det som begränsar hastigheten på torkningen är diffusionen av vattenånga i gränssnittet mellan luft och fukt. Fukten transporteras från materialets inre till ytan genom kapilläreffekter. Det första torksteget slutar då det börjar uppstå torra fläckar på ytan av materialet och därmed är inte fukttransporten längre konstant. Det andra torksteget som inte är konstant, utan avtar desto större del av ytan som är fuktfri, pågår tills hela ytan är torr. Detta visas i figur 1 som B-C. När detta sker börjar det tredje och sista torksteget. Vid det tredje steget avges fukt genom diffusion från materialets inre till ytan. Det sista torksteget visas i figur 1 som C-D (Berghel 2004). 2

10 Torkningshastighet (kg H2O/s) A Första torksteget B Andra torksteget C D Tredje torksteget Tid (s) Fig. 1. Principen för torkning av till exempel sågspån med det första torksteget till vänster, fritt efter Mujumdar & Menon (1995). Ett hygroskopiskt material, till exempel sågspån, kan ha olika fukthaltsjämvikter beroende på om materialet torkas eller fuktas. Detta brukar kallas för hysteres. Det innebär att två likadana material, ett torkas och det andra fuktas, innehåller olika mängd vatten vid samma partialtryck hos ångan i omgivande luft. Fenomenet kan beskrivas genom att tänka att materialet innehåller porer som har kontakt med luften genom kapillärer. Vid fuktning kommer kapillärerna att fyllas med vätska medan porerna inte fylls förrän partialtrycket hos ångan i luften är högre än ångtrycket hos vätskan i kapillärerna. Vid torkning är porerna redan fyllda med vätska och det enda sättet för vätskan att försvinna är att partialtrycket hos omgivande luft understiger ångtrycket hos vätskan i kapillärerna (Mujumdar & Menon 1995). De tre vanligaste torkarna vid industriell torkning av biomassa är den roterande trumtorken, den pneumatiska torken och bandtorken även kallad för PMB-torken som står för Packed Moving Bed (Frodeson et al. 2013). Den vanligaste torken för sågspån är den roterande trumman. Sågspånet roteras i en trumma som både fungerar som en omblandare och transporterare av sågspånet. I denna trumma skickas det in rökgaser som används till att torka sågspånet. Fördelen med den roterande torktrumman är att den inte är känslig för storleken på materialflödet eller vad det är för sorts materialflöde (Berghel 2004). Den pneumatiska torken är lätt att hantera och kan göras kompakt. Torkningen sker snabbt och genom att det är få rörliga delar på den här torken leder det till att underhållskostnaderna är låga (Frodeson et al. 2013). När torkningsmediet flödar genom ett lager av partiklar med samma densitet och storlek med en tillräckligt hög hastighet som gör att partiklarna svävar på samma ställe kallas det för en fluidiserad bädd. Luften, torkningsmediet, som bildar en lyftkraft tar ut den nedåtriktade tyngdkraften vilket gör att partiklarna svävar. Om hastigheten ökar ytterligare innebär det att tyngdkraften blir lägre än lyftkraften och det sker en pneumatisk transport (Berghel 2004). Figur 2 illustrerar grundprincipen för en pneumatisk transport. 3

11 Lyftkraft Tyngdkraft Uppåtriktad nettokraft Torkmedium Fig. 2. Torkmedium som sätter ett material i rörelse i en pneumatisk tork då lyftkraften övervinner tyngdkraften. En bandtork torkar biomassa genom att låta biomassan som är jämnt fördelad på ett transportband genomkorsas av uppvärmd luft. Luften åker genom både biomassan och torkbandet. Den varma luften värms upp genom värmeväxling där värmen kan komma från en lågvärdig värmekälla (Benjaminsson et al. 2013). Vanligtvis brukar enbart en sorts tork användas för torkning av sågspån, till exempel en PMB-tork. Om istället flerstegstorkningstekniken används kommer torkningstemperaturen bli lägre vilket leder till mindre utsläpp samtidigt som energieffektiviseringen ökar. En kombination av en PMB-tork och en pneumatisk tork optimerar torkningsprocessen och en kombination av detta slag kallas för Two Step Drying Technique (TSDT). PMB-torken torkar då spånet från ca 50 till 20 procents fukthalt vilket är de två första torkningsstegen. Den pneumatiska torken kommer sedan att torka sågspånet från 20 procents fukthalt och nedåt vilket är det sista torkningssteget. Argumentet för att använda tvåstegstekniken är att energieffektiviteten på en PMB-tork minskar betydligt i det sista torkningssteget och därmed kan torkningen effektiviseras genom att använda sig av en pneumatisk tork. Det har även påvisats att torkningskapaciteten kan ökas vid installation av en pneumatisk tork tillsammans med en PMB-tork (Frodeson et al. 2013). Det finns olika sätt att värdera prestandan på en tork. En faktor som används är Energy Efficiency (EE). Denna faktor innebär att den energi som går åt för att förånga fukten ställs i förhållande till den totala energin som tillförs torken. En annan faktor är Specific Power Consumption (SPC). Här är det förhållandet mellan mängden elektrisk kraft som används och mängden material som transporteras (Pakowski & Mujumdar 1995). Det finns olika varianter av EE och en av dem är Specific Moisture Extraction Rate (SMER). I SMER är det förhållandet mellan mängd förångad fukt och total använd energi som granskas. På Karlstads Universitet finns det en pneumatisk tork i laborationsskala för torkning av sågspån. Torken kallas för PD-KaU (Pneumatic Dryer at Karlstads University). Tidigare försök att bestämma verkningsgrad på PD-KaU som SPC visar att en högre torkningstemperatur ger ett lägre SPC och därmed en bättre verkningsgrad. Då frekvensen på inmatningsskruven sätts till 10 Hz och lufthastigheten är 8-9 m/s blir SPC för torken 0,040, 0,037 och 0,035 kwh/kg TS för en torkningstemperatur på 80, 100 samt 120 C. Samma tendens uppstår vid en 4

12 lufthastighet på m/s. En anledning till detta kan vara att torkningen då sker under en längre sträcka i torken (Gustafsson 2013). Tidigare studier på PD-KaU har gjorts för att förutsäga utgående fukthalt vid torkning av sågspån. Med hjälp av ekvationer och en modell i beräkningsprogrammet Excel beräknas den utgående fukthalten. Resultatet av modellen visar att den utgående fukthalten kan avvika med 4 procent från mätdata vid de praktiska körningarna. Modellen fungerar bäst då det är lågt luftflöde samt låg torkningstemperatur (Andrésen 2014). 1.1 Syfte Syftet med arbetet är att se hur PD-KaUs torkningseffektivitet påverkas då en högre torkningstemperatur används samt om effektiviteten beror på hur sågspånet är behandlat innan torkning. 1.2 Mål I detta arbete ska en effektbalans på PD-KaU göras där effekten som går åt för torkning av sågspån ska jämföras med den effekt som avges från den uppvärmda luften. En jämförelse ska göras med SPC och SMER mellan att torka färskt, pressat och uppfuktat sågspån för olika lufthastigheter. En regressionsmodell av PD-KaU ska byggas. Denna modell ska sedan kunna användas för att kunna beräkna den utgående fukthalten. 5

13 2. METOD Tabell 1 visar vad materialdata hade för värden. Dessa användes genom hela rapporten. Tabell 1. Materialdata som användes i beräkningarna. Symbol Enhet Värde Referens å J/kg, C 1310 (Renström & Berghel 2014) J/kg, C 1007 (Cengel & Ghajar 2011) J/kg, C (Cengel & Ghajar 2011) kg/m 3 1,204 (Cengel & Ghajar 2011) kg/m 3 0,8345 (Cengel & Ghajar 2011) J/kg (Cengel & Boles 2011) J/kg (Cengel & Boles 2011) 2.1 PD-KaU Figur 3 visar en skiss över PD-KaU. PD-KaU används i forskningssyfte för att kunna optimera den pneumatiska torkningsprocessen. Här är det tänkt att sågspånet torkas från ca 20 procents fukthalt ned till 10 procents fukthalt. På torken sitter det flera temperaturgivare som är numrerade T1-T6. Dessa är kopplade till en dator där temperaturerna kan läsas av. T-REG är den temperatur som luften får av värmeelementet innan det kommer i kontakt med sågspånet och den ställs in från en kontrollpanel. Temperaturgivarna är av modellen Insticks-Pt100 klass b och tillverkaren är Jumo. Vid SP-1 mäts tryckdifferensen som luftflödet skapar. Även tryckdifferensen ställs in från kontrollpanelen. Sågspånet matas in i torken via en inmatningsskruv efter T-REG. Luften och sågspånet skiljs sedan av vid cyklonen efter givare T-6. Fig. 3. En översikt på den pneumatiska torken med temperaturgivare, tryckmätare, materialflöde, luftflöde samt en fläkt och värmeelement. 6

14 2.2 Material Sågspån var det material som användes för torkens körningar. Sågspånet bestod av procent gran och procent tall. Torkningskörningar gjordes på tre olika sorters sågspån; pressat, färskt och uppfuktat. Allt sågspån kom från samma sågverk. Det pressade sågspånet hade förbehandlats genom att en del av fukten hade pressats ut innan körningen. Sågspånet transporteras med hjälp av ett band för att sedan pressas mellan två valsar. Genom vakuum på undersidan av pressvalsen transporteras det utpressade vattnet bort från sågspånet. Istället för att låta sågspånet torkas med en hög torkningstemperatur pressas det utan att behöva tillföra energi i form av värme. Genom pressning går det inte åt energi för att förånga vattnet vilket är energikrävande. Efter att sågspånet pressats är sågspånet mjukare vilket tyder på att strukturen i materialet har förändrats (Paper Province 2015). en hamnade efter pressning och siktning på ca 41 procent. Det färska sågspånet hade en fukthalt på ca 50 procent. När det färska sågspånet hade torkats den sista gången användes samma sågspån och fuktades upp för att kunna köra uppfuktat sågspån. Både det färska och pressade sågspånet behövde siktas innan det torkades. En siktningsmaskin med en håldiameter på 5 mm användes för att ta bort flisen. Det pressade och färska sågspånet torkades ned till ca 20 procents fukthalt där de skarpa körningarna gjordes från. Vid denna fukthalt inleds det tredje torksteget (Berghel 2004). 2.3 Förbehandling och mätmetod Sågspånet flyttades över till en blandare och blandades om innan varje körning för att det skulle vara en jämn fukthalt i sågspånet. Vid återfuktning av det färska sågspånet blandades det om i blandaren för att fukthalten återigen skulle jämna ut sig för att det sedan skulle gå att ta fukthaltsprover på sågspånet. Med hjälp av ekvation (1) och mängden sågspån som torrsubstans som det fanns i blandaren tillsattes en viss mängd vatten för att återfukta sågspånet till ca 20 procent där de skarpa körningarna gjordes från. Efter återfuktningen fick sågspånet stå ett dygn för att det skulle få en jämn fukthalt. Ekvation (1) användes för att bestämma vad fukthalterna var. (1) Varje körning gjordes under tio minuter. Detta för att hinna ta tillräckligt med prover samt för att inte ta alla prover under samma tid. Före och efter varje körning gjordes avläsningar på kontrollpanelen för att se energiåtgången hos värmeelementet som går åt för att värma upp den ingående luften. Energimätaren är av modellen WM2-DIN och tillverkaren är Carlo Gavazzi. Avläsningar gjordes också på vad strömmätaren hos fläkten stod på under dessa tio minuter. Under samma tid togs det även ut två prover med hjälp av en hink som samlade upp sågspånet under en minut för att ta reda på vad materialflödet var efter torkningen. För varje prov togs det ut tre glasburkar med sågspån som vägdes och torkades i ett torkskåp som hade en temperatur på 103 C ± 2 C. Det torkades tills all fukt hade lämnat sågspånet och sedan vägdes glasburken med sågspånet igen. 5-6 burkar med sågspån togs också ut från spånet innan det torkades för att bestämma fukthalten in i torken med hjälp av ekvation (1). Ett medelvärde för alla prover för respektive körning räknades ut. 7

15 Den relativa fuktigheten i luften mättes med en RH-mätare som var placerad vid givare T-6. Detta för att kunna räkna ut vad den våta temperaturen på luften ut var med hjälp av ett mollierdiagram. 2.4 Körningar Lufthastigheterna som körningarna gjordes på visas i tabell 2. Där redovisas även den dynamiska tryckdifferensen som motsvarar respektive lufthastighet vid 150 C. Tabell 2. Lufthastighet med motsvarande tryckdifferens. Lufthastighet (m/s) Tryckdifferens (Pa) För att kunna räkna ut den dynamiska tryckdifferensen som behövdes för att skriva in rätt börvärde på kontrollpanelen till fläkten användes ekvation (2). Denna ekvation följde med från tillverkaren av flödesmätaren. Flödesmätaren är av modellen MPS-C- 100 och tillverkaren är Micatrone. (2) I tabell 3 visas vilka körningar som var planerade. Vid det färska sågspånet och det pressade sågspånet som från början hade en fukthalt på 50 respektive 41 procent gjordes det ett antal körningar ned till en fukthalt på ca 20 procent. Därefter gjordes de skarpa körningarna. Frekvensen på inmatningsskruven sattes till 13 Hz och 26 Hz vilket skulle representera 1 kg TS/min samt 2 kg TS/min. Tabell 3. Körningar för respektive sågspån. 6 m/s 8 m/s 10 m/s 12 m/s 14 m/s Färskt sågspån 13 Hz X X 26 Hz X X Pressat sågspån 13 Hz X X 26 Hz Uppfuktat sågspån 13 Hz X X X X X 26 Hz X X X X X 2.5 Effektbalans Figur 4 visar hur systemgränsen har dragits då en effektbalans gjordes på torken. Systemgränsens position gör att värmeelementet hamnar utanför och därmed blir kylning av luften som kommer in i PD-KaU med en temperatur på 150 C den effekt som används till att torka sågspånet. 8

16 Fig. 4. Systemgräns på torken för att avgöra hur effektbalansen ska se ut. Ekvation (3) beskriver effektbalansen på torken. (3) Den totala effekten som går åt för att torka sågspånet räknades ut enligt ekvation (4). ö å å ö (4) Ekvation (5) är den effekt som den uppvärmda luften avger till sågspånet. (5) För att räkna ut effekten från förångningen av vattnet som lämnar sågspånet användes ekvation (6). Antagande gjordes att sågspånet hade samma temperatur in i torken som den omgivande luften vilken var 20 C. ö å ö å å (6) 9

17 Ekvation (7) användes för att beräkna den effekt som går åt för att värma sågspånet. Sågspånet antogs ha samma temperatur in i PD-KaU som omgivande luft. Om fukthalten hos sågspånet in i torken var över 20 procent användes den våta temperaturen för T-6 som temperatur på utgående sågspån. Annars gjordes antagandet att temperaturen på sågspånet och T-6 var samma. å å (7) För att räkna ut effekten för att värma det vatten som inte förångades utan stannade kvar i sågspånet användes ekvation (8). Temperaturerna på vattnet antogs vara samma som sågspånet fick enligt ekvation (7). (8) Ekvation (9) beskriver formeln som användes för att beräkna förlusterna på torken (Renström & Berghel 2014). (9) Effekten på fläkten räknades ut enligt ekvation (10) (Ingelstam et al. 1986). U hade ett värde på 400 volt som är spänningen från eluttaget, I är den uppmätta strömmen på kontrollpanelen på fläkten och har värdet 0,9. (10) Om den totala effekten som går åt till att torka sågspånet skilde sig mer än 15 procent från den effekt som luften lämnar av i torken fanns misstankar om att något fel hade uppstått vid beräkningarna eller någon mätning vid körningarna. Dessa resultat är då orimliga och stryks. För att avgöra hur noggranna beräkningarna förväntas vara användes ekvation (11) som är det relativa felet. Alla R under rottecknet föreställer olika parametrars maximala avvikelse genom dess värde och skrivs i procent. För beräkningen av relativa felet hos användes följande parametrar: i spånet in, fukthalt i spånet ut, T-Reg, T-6, T-1, massflöde sågspån samt förluster. a står för antal parametrar. (11) 10

18 (%) 2.6 Verkningsgrader För att få en uppfattning om hur effektiv torken var vid körningarna användes effektivitetsmåtten SMER och SPC som beskrivs i ekvation (12) respektive ekvation (13). Relativa felet för SMER räknades också ut enligt ekvation (11) där parametrarna var fukthalt i spånet in, fukthalt i spånet ut, massflöde, effekt för fläkten samt den totala effekten för torkning av sågspånet. ö å (12) Parametrarna för relativa felet hos SPC var fläktens effekt och massflödet sågspån. (13) 2.7 Modellframtagning En regressionsmodell byggdes i tre olika steg i beräkningsprogrammet Excel. Första steget bestod av en grundmodell byggd av data på uppfuktat sågspån enligt körningarna som visas i tabell 3 då startfukthalten var 20 procent. Beroende på vad hastigheten på luften var och materialflödet för sågspån i TS plottades punkter i ett diagram enligt figur 5. Detta skapade tendenser till två separata linjer som såg ut som avtagande potensekvationer med det högsta materialflödet överst. Utgångspunkten för modellen var körningarna som gjordes på det uppfuktade sågspånet då data för flest lufthastigheter fanns där Lufthastighet (m/s) Fig. 5. en efter torkning vid en startfukthalt på 20 procent som är plottad för olika hastigheter på luften och olika materialflöden på sågspånet som TS. Blå punkter är för materialflödet 13 Hz och röda för 26 Hz. Funktionen trendlinjer i Excel användes och två funktioner bildades med hjälp av punkterna från figur 5. Dessa funktioner sattes ihop till en gemensam funktion som skulle täcka hela området mellan linjerna. Grundmodellen räknade ut fukthalten mellan Hz för olika lufthastigheter i intervallet 6-14 m/s. 11

19 sdifferens (%) Steg två i modellbygget bestod av att utöka beräkningsområdet för modellen. För att modellen skulle kunna räkna ut den nya fukthalten efter torkning om startfukthalten var högre än 20 procent kompletterades ekvationen med att höjas i y-led med skillnaden på den nya fukthalten in och 20 procents fukthalt. Detta skulle ge en ekvation som behandlade området mellan procents fukthalt innan torkning. Data för torkning av högre fukthalter togs från färskt sågspån då det var det enda sågspån som torkades från ca 50 procents fukthalt. Då det var begränsat med data på de högre fukthalterna in antogs det att fukthalterna efter torkning hade samma form på lutningen som i figur 5. Det sista steget innebar korrigeringar för att modellen skulle stämma överens med data som fanns vid högre fukthalter. Grundmodellen korrigerades med en extra ekvation som beskriver felet och som adderades till huvudekvationen. Differensen mellan den fukthalt som räknats ut från körningarna och den fukthalt modellen räknat ut plottades enligt figur 6. Även här användes trendlinjefunktionen i Excel och avvikelserna fick formen av en andragradsfunktion. Körningar som gjordes på högre fukthalter var för en lufthastighet på 8 och 12 m/s vid 13 Hz och 26 Hz materialflöde sågspån. I figur 6 plottades avvikelsen för körningen 8 m/s och 13 Hz materialflöde. 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1, ,0-3,0 på sågspånet innan torkning Fig. 6. sdifferensen mellan data från körningar och modell för lufthastigheten 8 m/s och 13 Hz materialflöde. 12

20 3. RESULTAT Här redovisas vad fukthalterna blir efter torkning med olika materialflöden i TS tillsammans med effektbalanserna. Detta följs av vad effektivitetsmåtten SPC och SMER blir vid torkning av färskt, uppfuktat samt pressat sågspån. Slutligen redovisas resultatet av modellbygget. 3.1 er och effektbalanser Tabell 4 visar resultatet av torkningen av det färska sågspånet. Där den totala effekten för torkningen skiljer sig mer än 15 procent från effekten för luften stryks effektresultatet för just dessa körningar. Tabell 4. Resultat från torkning av färskt sågspån. Lufthastighet Materialflöde in ut (W) (W) (m/s) TS (kg/min) (%) (%) (W) 8 0,76 49,5 44, ,41 49,5 46, ,75 49,5 41, ,34 49,5 44, ,74 44,4 37, ,37 44,4 40, ,77 44,4 34, ,37 44,4 38, ,61 37,7 27, ,07 37,7 31, ,57 37,7 23, ,04 37,7 28, ,70 29,1 18, ,29 29,1 22, ,79 29,1 16, ,26 29,1 19, ,97 20,5 12, ,80 20,5 16, ,86 20,5 11, ,79 20,5 13, Tabell 5 visar resultatet av körningarna som gjordes på det pressade sågspånet. Tabell 5. Resultat från torkning av pressat sågspån. Lufthastighet Materialflöde in ut (W) (W) (m/s) TS (kg/min) (%) (%) (W) 8 0,63 40,9 31, ,66 40, ,70 30,0 19, ,73 30,0 16, ,98 19,8 10, ,97 19,8 9,

21 Tabell 6 visar torkningen av uppfuktat sågspån. Tabell 6. Reslutat från torkning av uppfuktat sågspån. Lufthastighet Materialflöde in ut (W) (W) (m/s) TS (kg/min) (%) (%) (W) 6 1,01 20,2 13, ,99 20,2 11, ,97 20,2 10, ,93 20,2 10, ,98 20,2 9, ,78 20,7 17, ,76 20,7 16, ,72 20,7 15, ,72 20,5 13, ,70 20,5 13, Resultatet från effektbalanserna visar att det beräknade luftflödet för fläkten är för lågt då det är drygt 20 procent av körningarna som faller bort. Efter att luftflödet justerades genom att öka lufthastigheten med 12 procent faller en effektuträkning bort av totalt 36 vilket kan ses i figur Körning Fig. 7. Effektdifferensen mellan plottad för varje körning med 12 procents ökat luftflöde. Krysset visar vilken effektdifferens som faller bort. 3.2 Verkningsgrader Alla verkningsgradsresultat är på torkning då sågspånet har en startfukthalt på ca 20 procent. Figur 8 visar SMER för alla tre sorters sågspån med materialflödet inställt på 13 Hz. Relativa felet för SMER är 18 procent vilket visas för det uppfuktade sågspånet vid lufthastigheten 14 m/s. Högsta SMER hittas vid en lufthastighet på 8 m/s. 14

22 SMER (kg H 2 O/kWh) SMER (kg H 2 O/kWh) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Uppfuktat Färskt Pressat Lufthastighet (m/s) Fig. 8. SMER för alla sorters sågspån med ett materialflöde på 13 Hz (1 kg TS/min) och en startfukthalt på ca 20 procent. Relativa felet för SMER vid lufthastigheten 14 m/s visar vad SMER kan variera mellan. SMER för körningar med uppfuktat och färskt sågspån och med ett materialflöde på 26 Hz visas i figur 9. Relativa felet för SMER är 18 procent vilket visas för det uppfuktade sågspånet vid lufthastigheten 14 m/s. Högsta värdet på SMER påträffas vid lufthastigheten 12 m/s. 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Lufthastighet (m/s) Uppfuktat Färskt Fig. 9. SMER för uppfuktat och färskt sågspån med ett materialflöde på 26 Hz (1,8 kg TS/min) och en startfukthalt på ca 20 procent. Relativa felet för SMER vid lufthastigheten 14 m/s visar vad SMER kan variera mellan. Figur 10 åskådliggör SPC för alla tre sorters sågspån där materialflödet är inställt på 13 Hz. Relativa felet för SPC är 11 procent vilket illustreras för det uppfuktade sågspånet vid en lufthastighet på 14 m/s. Det lägsta SPC hittas vid 6 m/s lufthastighet. 15

23 SPC (kwh/kg TS) SPC (kwh/kg TS) 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 Uppfuktat Färskt Pressat 0, Lufthastighet (m/s) Fig. 10. SPC för tre olika sorters sågspån med ett materialflöde inställt på 13 Hz (1 kg TS/min) och en startfukthalt på ca 20 procent. Relativa felet för SPC vid lufthastigheten 14 m/s visar vad SPC kan variera mellan. Figur 11 visar SPC för uppfuktat och färskt sågspån där materialflödet är 26 Hz. Relativa felet för SPC är 11 procent vilket illustreras för det uppfuktade sågspånet vid en lufthastighet på 14 m/s. Det lägsta SPC uppkommer då lufthastigheten är 6 m/s. 0,04 0,03 0,02 0,01 Uppfuktat Färskt Lufthastighet (m/s) Fig. 11. SPC för uppfuktat och färskt sågspån där materialflödet är inställt på 26 Hz (1,8 kg TS/min) och en startfukthalt på ca 20 procent. Relativa felet för SPC vid lufthastigheten 14 m/s visar vad SPC kan variera mellan. 3.3 Modell Figur 12 visar fukthalten ut efter torkning av uppfuktat sågspån med en startfukthalt på 20 procent där två ekvationer bildas som tillsammans utgör grundmodellen enligt första steget av modellframtagningen. 16

24 ut (%) = 31,016x -0,319 = 22,986x -0, Lufthastighet (m/s) Fig. 12. Ekvationerna som utgör grundmodellen där röda punkter är 26 Hz (1,8 kg TS/min) materialflöde och blåa punkter är 13 Hz (1kg TS/min) materialflöde. x är lufthastigheten vid torkningen. Ekvation (14) är den sammanslagna ekvationen från figur 12. Den räknar ut utgående fukthalt då ingående fukthalt är ca 20 procent. Materialflödet y kan varieras mellan 1,0 kg TS/min som motsvarar 13 Hz och 1,8 kg TS/min som motsvarar 26 Hz. Resultatet av steg två i modellframtagningen är ekvation (15) som räknar ut vad fukthalten blir efter torkning med en fukthalt in som varierar mellan 20,5 och 49,5 procent. (14) (15) Tabell 7. Resultat från praktisk torkning samt modelltorkning. 8 m/s & 13 Hz 12 m/s & 13 Hz 8 m/s & 26 Hz 12 m/s & 26 Hz in ut in ut in ut in ut 49,5 44,6 49,5 41,3 49,5 46,7 49,5 44,8 44,4 37,9 44,4 34,4 44,4 40,7 44,4 38,0 37,7 27,1 37,7 23,9 37,7 31,6 37,7 28,6 29,1 18,5 29,1 16,3 29,1 22,2 29,1 19,2 20,5 11,3 20,5 10,3 20,5 16,2 20,5 13,7 8 m/s & 13 Hz (modell) 12 m/s & 13 Hz (modell) 8 m/s & 26 Hz (modell) 12 m/s & 26 Hz (modell) in ut in ut in ut in ut 49,5 40,7 49,5 39,2 49,5 45,0 49,5 43,0 44,4 35,6 44,4 34,1 44,4 39,9 44,4 37,9 37,7 28,9 37,7 27,4 37,7 33,2 37,7 31,2 29,1 20,3 29,1 18,8 29,1 24,6 29,1 22,6 20,5 11,7 20,5 10,2 20,5 16,0 20,5 14,0 17

25 Tabell 7 visar vad resultatet blir av ekvation (15). Rödmarkerade data är resultatet från praktisk torkning och det gröna är resultatet från modellen. Resultaten skiljer sig åt en del vid högre fukthalter medan torkning från en fukthalt på ca 20 procent stämmer väl mellan praktisk torkning och modelltorkning. Resultatet från tredje steget i modellframtagningen är fyra korrigeringsekvationer för körningarna som gjordes på sågspån som hade startfukthalter högre än 20 procent. Dessa adderades till ekvation (15) för att minska avvikelsen från praktisk mätdata vilket ekvation (16) visar. Där n står för vilken av korrigeringsekvationerna som används. Ekvation (17) är korrigeringsekvationen som adderas för lufthastigheten 8 m/s och materialflödet 13 Hz. (17) För korrigering för lufthastigheten 12 m/s och materialflödet 13 Hz används ekvation (18). (18) Ekvation (19) används för att korrigera för lufthastigheten 8 m/s och materialflödet 26 Hz. (19) Ekvation (20) används för att korrigera för lufthastigheten 12 m/s och materialflödet 26 Hz. (20) Resultatet av korrigeringsekvationerna visas i tabell 8. Rödmarkerade data är resultatet från praktisk torkning och blåmarkerade data är resultatet från den korrigerade modellen. Skillnaden vid högre fukthalter har reducerats med flera procentenheter. 18

26 ut efter praktisk torkning (%) Tabell 8. Resultat från praktisk torkning och korrigerad modelltorkning. 8 m/s & 13 Hz 12 m/s & 13 Hz 8 m/s & 26 Hz 12 m/s & 26 Hz in ut in ut in ut in ut 49,5 44,6 49,5 41,3 49,5 46,7 49,5 44,8 44,4 37,9 44,4 34,4 44,4 40,7 44, ,7 27,1 37,7 23,9 37,7 31,6 37,7 28,6 29,1 18,5 29,1 16,3 29,1 22,2 29,1 19,2 20,5 11,3 20,5 10,3 20,5 16,2 20,5 13,7 8 m/s & 13 Hz (korrigerad modell) in ut 12 m/s & 13 Hz (korrigerad modell) in ut 8 m/s & 26 Hz 12 m/s & 26 Hz (korrigerad modell) (korrigerad modell) in ut in ut 49,5 45,1 49,5 41,6 49,5 47,2 49,5 45,3 44,4 37,1 44,4 33,6 44, ,4 37,4 37,7 27,9 37,7 24,7 37,7 31,6 37,7 28,6 29,1 18,3 29, ,1 22,8 29,1 19,7 20,5 11,3 20,5 10,4 20, ,5 13,5 Figur 13 visar den korrigerade modellens avvikelse från praktisk uppmätt fukthalt ut på sågspånet efter torkning. Lufthastighet är 8 m/s och materialflödet 13 Hz. Punkterna visar hur nära modellen hamnar uppmätt data ut efter korrigerad modelltorkning (%) Fig. 13. Avvikelsen för fukthalt ut på sågspånet för korrigerad modell och praktisk mätdata då lufthastigheten är 8 m/s och materialflödet är inställt på 13 Hz. 19

27 4. DISKUSSION Den totala effekten som går åt till att torka sågspånet bör stämma överens med effekten som luften avger. Att då över 20 procent av körningarna inte gör det visar att något inte stämde med beräkningarna. Största osäkerheten finns hos ekvation (2). Denna ekvation följer med från tillverkaren av flödesmätaren. Den tryckdifferens som räknas ut för varje lufthastighet verkar ge för låg lufthastighet och därmed blir effekten för luftflödet för lågt. Efter en ökning av det beräknade luftflödet på 12 procent blir effektskillnaden jämnt fördelad kring noll enligt figur 7. Effektberäkningarna hamnar både ovanför och under x-axeln vilket är rimligt då effektskillnaden har lika stor chans att bli negativ som positiv. Då sågspånet matas in i torken kan det klumpa ihop sig och komma i omgångar. Vid sådana tillfällen får fläkten lov att justera frekvensen för tryckskillnaden som uppkommer i röret. Regulatorn hos fläkten jobbar med en viss fördröjning då skillnader i torken uppstår. Detta kan göra att om det kommer in en större störning kan det ta tid innan torken ställer in sig i rätt hastighet vilket kan förklara varför en effektuträkning försvinner i figur 7. Övriga effektuträkningar stämmer överens med det relativa felet som är 15 procent. Att det är 15 procent beror bland annat på ojämnt materialflöde, att den mänskliga faktorn påverkar vid mätningar samt att en del antaganden har gjorts för att förenkla som till exempel konstant temperatur på luftflödet in i torken. Den pneumatiska torken brukar användas i det sista torksteget då startfukthalten är ca 20 procent (Frodeson et al. 2013). Här är det tänkt att fukthalten ska ned till ca 10 procent. Figur 1 visar att det sista torksteget är mellan C och D. Enligt tabell 4-6 är en temperatur på 150 C och en lufthastighet på m/s kravet för att fukthalten ska komma ned till den önskade fukthalten för att inte behöva köras om. Dock gäller detta enbart för körningar som har ett sågspånsflöde på 1 kg TS/min. Materialflöde enligt tabellerna 4-6 motsvarar inte alltid 1 kg TS/min och 2 kg TS/min då inmatningsskruven står på 13 Hz respektive 26 Hz. Tabellerna visar lägre materialflöden än vad som planerades, främst vid höga fukthalter på sågspånet in i torken. När den ingående fukthalten på sågspånet är runt 20 procent är dock materialflödet kring 1 kg TS/min vid 13 Hz men 1,8 kg TS/min för 26 Hz. Om inmatningsfrekvensen stod på Hz skulle materialflödet antagligen hamna på 2 kg TS/min då det är ca 20 procents fukthalt in hos sågspånet. Orsaken är att inmatningsskruven transporterar in sågspånet med hänsyn till volymen. När sågspånet har en högre fukthalt sväller det upp och får en mindre TS-halt men med samma volym. Anmärkningar som förstärker detta gjordes vid torkning av till exempel färskt sågspån som utfördes från 50 procents fukthalt. Tiden för torkningen gick snabbare och snabbare då fukthalten minskade vilket inte bara kan ha påverkats av de få mängder sågspån som togs ut som prover. Observationer gjordes även att vid högre fukthalter på sågspånet in i PD-KaU är materialflödet mer oregelbundet då det klumpade ihop sig under tiden materialflödet mättes. Högsta SMER enligt figur 8 är då lufthastigheten är 8 m/s vid en inmatningsfrekvens på 13 Hz. Detta tyder på att vid lägre hastighet finns det mer fukt att torka hos sågspånet i förhållande till den satsade effekten. Det kan bero på att fukten som lämnar ytan på sågspånet inte försvinner tillräckligt snabbt vilket försvårar torkningen. För enligt Mujumdar och Menon (1995) transporteras fukten bort med luftflödet. Vid högre lufthastigheter hinner dock inte fukten diffundera inifrån sågspånet till dess yta i tillräckligt hög takt för att SMER ska hållas lika högt som vid 8 m/s. En annan orsak 20

28 kan vara att sågspånet transporteras för snabbt i torkröret vilket minskar uppehållstiden och att maximal torkning inte kan ske. Figur 8 visar tendenser till att färskt sågspån får lägst SMER. Orsaken kan ligga i teorin om hysteres som Mujumdar och Menon (1995) nämner. Det färska sågspånet har porer och kapillärer som är intakta och som är fyllda med vatten. I det pressade sågspånet har strukturen hos kapillärerna och porerna antagligen blivit förändrade vilket blottar mer vatten som lättare kan förångas som därmed slipper diffundera. Enligt Paper Province (2015) är sågspånet mjukare efter pressen. Detta tyder på att strukturen på sågspånet är förändrat. I fallet vid återfuktat sågspån kan det vara så att hela poren inte fyllts med vatten innan torkningen och därmed sker torkningen lättare. Dock måste hänsyn tas till att det relativa felet för SMER är 18 procent vilket inte kan försäkra att SMER är lägre för färskt sågspån. Enligt figur 9 finns dessutom inte samma tydlighet att SMER är lägre för färskt sågspån. Fler körningar för det pressade och färska sågspånet borde ha genomförts för tillförlitligare resultat. Efter fler körningar och om det fortfarande visar sig att det färska spånet har lägre SMER än till exempel det pressade kan det vara intressant att studera vidare kring om det är mer energieffektivt att förbehandla sågspånet i en press än att enbart torka färskt sågspån. Det högsta SMER vid en inmatningsfrekvens på 26 Hz är vid lufthastigheten 12 m/s enligt figur 9. Här är en högre lufthastighet mer effektiv än en lägre och det beror på att materialflödet är högre och därmed massflödet fukt. Högre SMER hindras inte av minskad vätska som ska diffundera till sågspånets yta utan vid lägre lufthastigheter är problemet att fukten måste bort från sågspånets omgivning för att kunna avge mer fukt. Från figurerna 10 och 11 kan SPC avläsas då inmatningsskruvens frekvens står på 13 Hz respektive 26 Hz. Här blir SPC lägre med sjunkande lufthastigheter vilket inte är konstigt då fläkten jobbar mindre med lägre lufthastigheter vilket uppmärksammades under torkkörningarna med avläsningar på fläkten. Detta leder till att den elektriska strömmen i ekvation (10) blir lägre med sjunkande lufthastighet. Denna ekvation sätts sedan in i ekvation (13) tillsammans med att materialflödet inte ändras för de olika lufthastigheterna. Vid högre torkningstemperaturer blir SPC lägre (Gustafsson 2013). Det är svårt att bekräfta detta antagande då arbetet som Gustafsson gjorde inte hade exakt samma lufthastigheter som i detta arbete plus att hans lufthastigheter varierade för temperaturerna där SPC jämfördes samt att materialflödet i TS inte var lika. Men det kan finnas en annan logisk förklaring till lägre SPC med högre temperatur. Vid högre temperaturer blir luftens densitet lägre vilket i sin tur leder till mindre motstånd för fläkten då varm luft stiger. Med tanke på att luftutblåset sitter ett antal meter upp kan det ge utslag vid beräkningar av SPC. Enligt den standardekvation som används till fläktar är det tryckskillnaden för att övervinna motstånd i röret som kan ändras då lufthastigheterna är konstanta och då även volymflödena. Tryckskillnaden minskar då den utgående temperaturen på luften ökar då densiteten samtidigt blir lägre. Densiteten på luften ut från torken blir då lägre och lägre med en ökad torkningstemperatur medan densiteten in i fläkten är konstant runt 20 C. Detta bör leda till att med högre temperatur på luften blir motståndet i röret mindre. Enligt Gustafssons (2013) beräkningar har samma dynamiska tryckdifferens använts till 80, 100 samt 120 C i ekvation (2). Här är lufthastigheten störst vid just 120 C vilket förstärker resonemanget. 21