Faktorar som påverkar energiforbruket i ein Royalprosess
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3118794Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Arbeidet med denne rapporten er gjort i samarbeid med Talgø MøreTre AS, ogdet eksperimentelle arbeidet vart utført deira i storskala Royalanlegg i Surnadal,Noreg.
Føremålet med arbeidet var å sjå korleis energiforbruket i ei Royalbehandlingpåverkast av variablar som volum trelast eller vassmengd i autoklaven. I tilleggundersøkte ein den endelege produktfukta i virket for å få oversikt over eventuelleukjende trender og samanhengar. Royalprosessen er ein impregneringsmetode i tosteg patentert av Bror Häger i 1981. Ubehandla trevirke, ofte furu (Pinus sylve-stris), trykkimpregnerast med eit vassløyseleg impregneringsmiddel før det tørkasti ei linoljebasert prosessolje. Hovudandelen av oljebehandlinga foregår under lågttrykk, slik at kokepunktet til vatn senkast. Fordamping av vatn er ein endotermprosess, og skal temperaturen i autoklaven oppretthaldast gjennom heile prosessenmå energi tilførast. Talgø MøreTre brukar vassboren varme frå eit eige fyranleggsom energiberar.
Ein energimålar festa til ei vassrøyr ved ein varmevekslar målte momentane kWført inn i systemet som ein deretter integrerte over registrert tid for å få energi-forbruk i kWh. Endringar i vassinnhald frå eitt prosesstadie til eit anna vart kon-trollert. Initialfukt i ubehandla virke vart bestemt med ein installert ikkje-invasivfuktmålar inne på høvleriet til Talgø MøreTre. Produktfukt vart kontrollert vedtørke/veie-metoden. Det vart observert større fuktdifferansar både innad i pakkarog i enkeltbord. Forholdet mellom gjennomsnittsfukt og standardavvik i produkt-fukt i heile pakkar antyder ei mindre uniform fuktfordeling i produkt ved høgaregjennomsnittsfukt.
Resultata frå energimålingane samsvara med forventingane frå termodynamiskebetraktningar med ein klar lineær samanheng mellom vatn fordampa og energifor-bruk. Mellom tidsbruk per kok og mengde vatn inn i autoklaven vart det derimotikkje observert nokon tydeleg trend.
Frå dei empiriske energidataa som vart funne utforma ein energimodellar medulike fysiske variablar. Ein av desse modellane vart så utprøva for å sjå om styringav prosesstid på bakgrunn av energiforbruk vil vere ei mogleg løysing for å sikreproduktkvalitet i framtida. Resultata frå verifiseringsforsøka korrelerte godt medventa produktfukt, med nokre forbehold.
Resultata innhenta i samband med denne oppgåva har skapa eit godt utgangspunktfor vidare arbeid rundt energieffektivisering av Royalprosessen med fokus retta motproduktkvalitet. This thesis is written in cooperation with Talgø MøreTre AS. The expe-rimental work was done at their large-scale Royal treatment plant in Surnadal,Norway.
The purpose of this work was to investigate the relationship between energy con-sumption in hot oil treatment of Scots pine (Pinus sylvestris) and physical vari-ables such as moisture and production volume. The Royal process is a two-stepimpregnation process patented by Bror Häger in 1981. Untreated green wood,often Scots pine, is treated in a water-soluble impregnation agent before the im-pregnated wood is dried in an oil bath at low pressure to decrease the boiling pointof water. Evaporation of water is an endotherm process. To maintain a constanttemperature level, energy will have to be supplied to the system. The plant atTalgø MøreTre uses hot water heated by biofuel as its main source of energy. Ameasuring device clamped on close to a heat exchanger registered and digitizedmeasurements of supplied energy from the pipe in kW, which was then integratedover registered time to obtain energy consumption in kWh.
Water content gained and lost throughout the processing stages was controlled.Initial moisture content in untreated wood was determined by a non-invasive inlinemeasurement device for moisture installed within the planing mill at Talgø Møre-Tre. Moisture content in the finished product was determined by a gravimetricmethod.
The experimental work showed that the required amount of energy to evaporatea given amount of water is linearly dependent on the water content, as expected.Significant differences in moisture content between test pieces from the same Royaltreated stack as well as the same board was found. The standard deviation forgravimetrically obtained moisture content increased with an increase in averagemoisture content.
The time used for each batch varied a lot when the process was controlled by waterremoval. No clear relation between water content and total processing time wasfound. Lastly, a model for predicting energy consumption was presented. Verifi-cation trials correlated well with the model in regard to moisture content in theproduct.