Inlämning av Examensarbete / Submission of Thesis

Kristofer Larsson; Andreas Silverbris; Stefan Yngnell BTH-IMA-EX--2000/C-11--SE, pp. 161. Inst. för maskinteknik/Dept. of Mechanical Engineering, 2001.

The work

Författare / Author: Kristofer Larsson, Andreas Silverbris, Stefan Yngnell
silverbris@spray.se, steffoyngnell@passagen.se, utv98kla@student.bth.se
Titel / Title: Avfuktning för återanvändning av processluft
Abstrakt Abstract:

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.

Ämnesord / Subject: Maskinteknik - Mechanical Engineering\General

Nyckelord / Keywords: luftavfuktning, vattenskärning, Cutting-box, ABB I-R

Publication info

Dokument id / Document id:
Program:/ Programme Utvecklingsteknik/Maskinteknik/Mechanical Engineering
Registreringsdatum / Date of registration: 09/16/2004
Uppsatstyp / Type of thesis: C-Uppsats

Context

Handledare / Supervisor: Mats Walter
mats.walter@bth.se
Examinator / Examiner: Mats Walter
Organisation / Organisation: Blekinge Institute of Technology
Institution / School: Inst. för maskinteknik/Dept. of Mechanical Engineering
Inst. för maskinteknik S-371 79 Karlskrona
+46 455 780 00
http://www.ima.bth.se/
I samarbete med / In co-operation with: ABB I-R Waterjet Systems AB
Anmärkningar / Comments:

Andreas Silverbris, 0707-74 14 09
Kristofer Larsson, 070-78 65 857
Stefan Yngnell, 0455-212 65