2012-08-23 S. 1/4 ERMATHERM AB Solbacksvägen 20, S-147 41 Tumba, Sweden, Tel. +46(0)8-530 68 950, +46(0)70-770 65 72 eero.erma@ermatherm.se, www.ermatherm.com Org.nr. 556539-9945 Bankgiro: 5258-9884 ERMATHERM CT värmeåtervinning från kammar- och kanaltorkar för förvärmning av uteluft till STELA bandtork. Patent SE 532 586. Värmeenergi som har använts för förångning av vatten i sågverkens kammar- och kanaltorkar försvinner inte utan finns kvar i torkens cirkulationsluft. I dag kastas största delen av energin i torkens frånluft till uteluften efter att kanske en liten del har använts för uppvärmning av inkommande frisk torr uteluft i en luft/luft värmeväxlare. ERMATHERM AB har patent i Sverige med dess PCT ansökan i Europa, USA och Canada för återvinning av största delen av förångningsenergin till vätska i en kondensor. Kopplad till kammar- eller kanaltorkar uppvärms vätskan till ca 50 C om den våta temperaturen i den nuvarande frånluften är ca 60 C. I sågverk kan vätskan (glykolen) användas för förvärmning av uteluft till en tysk STELA tork. STELA torkar sågspån till 10 % fuktighet eller 3 5 mm tjock flis till 20 % fuktighet. Kammartork för förvärmning av luft till STELA. Ej lämplig som ensam värmegivare, flera måste kopplas till samma kondensor. Slutvärmare Förvärmare STELA -ET 70 C 40 C t-ute 20 C 90 C glykol från hetvatten värmeväxlare Glykol 30 C 50 C 100 C 120 C Värmare Kondensor Normal kammartork Fig. 1. Befintlig kammartork kopplad till CT värmeåtervinning till STELA-ET.
2012-08-23 S. 2/4 Funktionsbeskrivning för ERMATHERM CT kopplingen. ERMATHERM CT systemet cirkulerar på traditionellt sätt luft genom kammartorken och en luftvärmare. Alla temperaturerna och relativa fuktigheterna hålls inom de värden som experterna för virkestorkningen har funnit som de optimala. Skillnaden mot ett traditionellt system är att ingen frånluft släpps ut och ingen uteluft släpps in. Energiförlusten till uteluften undviks därför helt, ingen luft/luft värmeväxlare behövs. Minst 80 % av kondenseringsvärmet exklusive värmeförlusterna och luftläckage genom väggarna återvinns i glykolen i en kondensor. Ett delflöde av den varmaste och fuktigaste luften från kammartorken leds genom kondensorn där delflödet till en viss del avfuktas varefter det leds till inloppet av kammartorkens luftvärmare. Största delen av den i kammartorken cirkulerande luften leds direkt till luftvärmaren. Den i kondensorn till ca 50 C uppvärmda glykolen används i detta fall för förvärmning av luften till en STELA utelufttork som torkar sågspån till 10 % fukthalt eller 3 5 mm flis till 20 % fukthalt. Fördel med kammartork som värmegivare Kammartorken har en stor fördel jämfört med kanaltorkar, nämligen ett stabilt klimat i torken som inte störs av några öppningar av portar under torkningsperioden. Fig. 2. Uppmätt våt temperatur i kammartork utan CT värmeåtervinning under torkningsperioden.
2012-08-23 S. 3/4 Nackdelar med kammartork som värmegivare 1. Ingen värmeåtervinning under tiden när man byter satsen, 1 2 timmar. 2. Ingen värmeåtervinning under uppvärmningstiden. 3. Torkflödet varierar kraftigt under torktiden, kondensorn måste dimensioneras för storleksordningen 2 gånger medeltorkflödet. Att koppla värmeåtervinningen i en enda kammartork är oekonomiskt eftersom kondensorn står i storleksordningen 15 % av tiden oanvänd. Flera kammartorkar skall därför kopplas till samma kondensor och köras vid varierande starttider. Kanaltork för förvärmning av luft till STELA. Fördelar med kanaltorkar 1. Fuktig luft finns hela tiden tillgänglig till kondensorn 2. Medeleffekten är betydligt högre än i en kammartork Nackdel med kanaltorkar som värmegivare Fig. 3. Uppmätt våt temperatur i FB kanaltork utan CT värmeåtervinning. Rapport TK2010-JGS. I kanaltorkarna öppnas en port för att föra in en vagn och en port för att föra ut en vagn ganska ofta, i figuren 3 ca var femte timme. Varm fuktig luft rusar då ut i atmosfären och passerar inte genom kondensorn för värmeåtervinning. Dessutom sjunker den våta temperaturen i kanalen och temperaturen för glykolen kan inte hållas på högsta nivå under ca en halvtimma från störningen. I kanaltorkarna måste man därför ordna en sluss för en vagn i varje ända. Ingående slussen fylls med varm fuktig luft när vagnen har körts in. När den inre porten öppnas
2012-08-23 S. 4/4 fås endast en liten störning. När den yttre porten i utgående slussen öppnas förloras endast den lilla luftvolym som finns i slussen. Analys om sågverkets möjligheter att utnyttja värmeåtervinning från kammar- och kanaltorkarna. I Bilaga 1. visas hur en kammartorks förväntade värmeåtervinning med ERMATHERM CT grovt kan bedömas. Innan det lönar sig att utföra analysen bör man bilda sig en uppfattning om torkens värmeförluster genom väggar och tak och hur mycket av den cirkulerande luften läcker ut förbi frånluftuttaget. Den ingående värmeeffekten mäts liksom frånluftens flöde och våt temperatur. Man får då en grov uppfattning om förlusterna genom att räkna skillnaden mellan ingående effekten och effekten i frånluften. Motsvarande mätningar kan också utföras för kanaltorkar. Där finns förmodligen läckageförlusterna stora mätt under en längre period när portarna då och då öppnas. Under korta perioder när portarna är stängda kan man få en bättre uppfattning om läckageförlusterna som de blir när slussarna ha installerats vid portarna. Efter att sågverket har utfört mätningarna och dessutom gett i bil. 1. redovisade ingående värdena kan ERMATHERM som konsult erbjuda beräkningarna för bedömningen om torkens lämplighet för värmeåtervinning. Flera torkar behövs för värmeåtervinningen varför sågverket måste kontrollera att den uppmätta torken är representativ för hela beståndet av torkar som skall kopplas till värmeåtervinningen. Leverantör till värmeåtervinningen I första hand bör torkens ursprungliga leverantör tillsammans med kondensorleverantören Radscan AB som underleverantör utföra ombyggnaden. Radscan levererar också reningen av kondensvattnet enligt de lokala bestämmelserna. STELA i Tyskland offererar och installerar separat sin bandtork.
ERMATHERM AB Eero Erma 2012-08-23 1/3 Ingående värden Analys om torkens möjliga värmeåtervinning. ERMATHERM - CT Bilaga 1. Utetemperatur C Virkesvolym m3 Densitet våt kg/m3 Ingående fuktkvot % Torr fuktkvot % Uppvärmningstid utan torkning h Torktid h Total batchtid h Beräkningar Ingående fukthalt % Torr fukthalt % Batchvikt virke in kg Vatten i batch in kg Torrsubstans batchvikt kg Vatten kvar i virket ut kg Vatten ut kg/batch TS+vatten ut totalt Kontroll fukthalt ut % Torkat vatten kg totalt Torkat vatten kg/h under torktid Torkat vatten kg/h under batchtid Frånluft g/m3 i medeltal vid 62 C Frånluft g/m3 i medeltal vid 50 C
ERMATHERM AB Eero Erma 2012-08-23 2/3 Analys om torkens möjliga värmeåtervinning. ERMATHERM - CT Bilaga 1. Energibalans Ingående vattentemperatur C Ingående TS temperatur C Utgående vattentemperatur C Utgående TS temperatur C Spec. värme virke kj/kg Kondensattemperatur C Beräkningar Uppvärmning Uppvärmningstid utan torkning h Torrsubstans kg/s under uppvärmning Uppvärmningseffekt torsubstans kw Uppvärmningsenergi torrsubstans kwh Vatten under uppvärmning kg/s Vatten in kj/kg Vatten vid 75 C, kj/kg Uppvärmningseffekt vatten till 75 C kw Uppvärmningsenergi vatten kwh Uppvärmningseffekt torrsubstans + vatten kw Uppvärmningsenergi torrsubstans + vatten kwh Förångning Förångningstid h Torkat vatten under torkning kg/s Vatten ånga ut kj/kg Förångningseffekt kw Förångningsenergi kwh Luftuppvärmning under torkning kw Luftuppvärmningsenergi under torkning kwh Totalt energibehov exkl. värmeförluster kwh
ERMATHERM AB Eero Erma 2012-08-23 3/3 Analys om torkens möjliga värmeåtervinning. ERMATHERM - CT Bilaga 1. Kondensor Gastemperatur efter kondensor C x in kg/kg x ut kg/kg Torrt luftflöde kg/s kj/kg efter kondensor Kondenseringseffekt från vattenånga kw Kondensoreffekt från luft kw Total kondensoreffekt kw Återvunnen energi kwh Återvunnen energi % exkl. värmeförluster Kondensat kg/s Kondensatförlust kw Vattenförlust kvar i virket kw Torrsubstansförlust kw Totala förluster kw Energi i förlusterna kwh Återvunnen energi + förlusterna kwh Fel i energibalans kwh