Klapikuivaimen suunnittelu
Suikula, Topias (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020051435589
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020051435589
Tiivistelmä
Tämän työn tavoitteena on suunnitella ja rakentaa maatalousyrittäjälle klapikuivaimen prototyyppi ja suunnitella prototyypistä saaduilla tuloksilla lopullinen versio rakennettavasta klapikuivaimesta. Kuivaimella on pääasiassa tarkoitus tuottaa polttopuuta myyntiä varten, joten kuivaimen on oltava myös kustannustehokas.
Työssä esitellään maatalousyrittäjälle mahdolliset polttopuun kuivausmenetelmät, esitellään kaikki prototyyppikuivaimelle asetetut vaatimukset ja niiden pohjalta valitaan sopivin kuivaintyyppi prototyypin malliksi. Lisäksi ennen rakentamista prototyyppikuivaimen kannattavuus arvioidaan kirjallisuudesta saatavilla arvoilla.
Prototyyppikuivain rakennettiin mahdollisimman halvalla ja rakentamisen aikana tehtiin päätöksiä puhtaasti olettamuksien perusteella. Prototyyppiä testattiin puun kuivatuksessa vasta lokakuussa, jolloin ilma on jo kylmää ja kosteaa, joka ei ole edullista kuivaimelle, jota ei ole eristetty lainkaan. Prototyypin kannattavuus ei ole alustavien laskelmien mukainen, mutta itse kuivausprosessista saatiin selville tärkeimpiä kehityskohteita ja selkeitä kohtia, joissa prototyyppiä tulee kehittää.
Prototyyppikuivaimen perusteella saatujen kokemusten perusteella lopulliseen kuivainmalliin tehdään useita muutoksia. Kuivain rakennetaan eristettyyn konttiin, kuivausilma muutetaan toimimaan kiertoilmalla, lämmitintehoa ja puiden läpi virtaavaa ilman tilavuusvirtaa tullaan nostamaan, kuivaimeen asennetaan lämmöntalteenotto poistettavasta ilmasta ja kuivausta aletaan seuraamaan erillisillä lämpötila- ja kosteusantureilla.
Työssä esitellään maatalousyrittäjälle mahdolliset polttopuun kuivausmenetelmät, esitellään kaikki prototyyppikuivaimelle asetetut vaatimukset ja niiden pohjalta valitaan sopivin kuivaintyyppi prototyypin malliksi. Lisäksi ennen rakentamista prototyyppikuivaimen kannattavuus arvioidaan kirjallisuudesta saatavilla arvoilla.
Prototyyppikuivain rakennettiin mahdollisimman halvalla ja rakentamisen aikana tehtiin päätöksiä puhtaasti olettamuksien perusteella. Prototyyppiä testattiin puun kuivatuksessa vasta lokakuussa, jolloin ilma on jo kylmää ja kosteaa, joka ei ole edullista kuivaimelle, jota ei ole eristetty lainkaan. Prototyypin kannattavuus ei ole alustavien laskelmien mukainen, mutta itse kuivausprosessista saatiin selville tärkeimpiä kehityskohteita ja selkeitä kohtia, joissa prototyyppiä tulee kehittää.
Prototyyppikuivaimen perusteella saatujen kokemusten perusteella lopulliseen kuivainmalliin tehdään useita muutoksia. Kuivain rakennetaan eristettyyn konttiin, kuivausilma muutetaan toimimaan kiertoilmalla, lämmitintehoa ja puiden läpi virtaavaa ilman tilavuusvirtaa tullaan nostamaan, kuivaimeen asennetaan lämmöntalteenotto poistettavasta ilmasta ja kuivausta aletaan seuraamaan erillisillä lämpötila- ja kosteusantureilla.