Sellutehtaan paineilmajärjestelmän nykytilan selvitys ja kustannustehokkuuden parantaminen
Viljakainen, Jesse (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024040213906
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024040213906
Tiivistelmä
Tutkimuksen tarkoituksena oli tuottaa UPM Kaukaan sellutehtaalle selvitys tehtaan paineilmajärjestelmän nykytilasta. Tehtaan nykyinen laitekanta alkaa olla käyttöikänsä loppupuolella, eikä tehtaalla ole luotu selkeää tulevaisuuden suunnitelmaa paineilmajärjestelmän suhteen.
Paineilmajärjestelmän nykytilaa selvitettiin erilaisin mittauksin ja laskennallisin menetelmin. Paineilman tuotantoa mitattiin suorittamalla viikon kestänyt vaihevirtamittaus kompressorien syöttökaapeleista. Tämän avulla pystyttiin luomaan paineilman kulutukselle selkeät raja-arvot. Kompressorien jäljellä olevaa käyttöikää tutkittiin Weibull-analyysiä hyödyntämällä. Paineilmaverkon kuntoa kartoitettiin käyttämällä akustista kameraa.
Tutkimuksen tulosten pohjalta saatiin luotua selkeä pitkän tähtäimen suunnitelma, joka sisälsi nykyisten kompressoreiden laskennallisen käyttöiän odotteen sekä paineilmajärjestelmään tehtäviä parannusehdotuksia. Tämän avulla pystyttiin muodostamaan suuntaa antavat ajankohdat uusien laitteiden investointitarpeille. Suunnitelma pitää sisällään uudet kompressorimallit ja laitteet, jotka tulisi korvata. Uusien investointien avulla pystytään tekemään tehtaan paineilmajärjestelmästä nykyistä järjestelmää kustannustehokkaampi ja käyttövarmempi. The aim of this thesis was to produce a clarification about the compressed air systems current state for UPM Kaukas pulp mill. The pulp mills current equipment base is coming to the end of its useful life, and the mill has not yet created a clear future plan’s regarding the compressed air system.
The current state of the compressed air system was investigated with various measurements and calculations. Compressed air production was measured by conducting a weeklong phase current measurement from the compressors supply cables. With those measurements, it was possible to create clear limit values for the compressed air consumption. The remaining service life of the compressors were investigated by using a Weibull analysis. The condition of the compressed air network was investigated by using an acoustic camera.
Based on the results of this study, a clear long-term plan was created, which included the calculated service life expectancy of the current compressors as well as suggestions for improvements to the compressed air system. With this, it was possible to establish a time estimate for the investments of new equipment. The plan includes new compressor models and other equipment that should be replaced. With the help of new investments, the mill’s compressed air system is more capable of producing compressed air more cost-effective and reliable compared to current state of the system.
Paineilmajärjestelmän nykytilaa selvitettiin erilaisin mittauksin ja laskennallisin menetelmin. Paineilman tuotantoa mitattiin suorittamalla viikon kestänyt vaihevirtamittaus kompressorien syöttökaapeleista. Tämän avulla pystyttiin luomaan paineilman kulutukselle selkeät raja-arvot. Kompressorien jäljellä olevaa käyttöikää tutkittiin Weibull-analyysiä hyödyntämällä. Paineilmaverkon kuntoa kartoitettiin käyttämällä akustista kameraa.
Tutkimuksen tulosten pohjalta saatiin luotua selkeä pitkän tähtäimen suunnitelma, joka sisälsi nykyisten kompressoreiden laskennallisen käyttöiän odotteen sekä paineilmajärjestelmään tehtäviä parannusehdotuksia. Tämän avulla pystyttiin muodostamaan suuntaa antavat ajankohdat uusien laitteiden investointitarpeille. Suunnitelma pitää sisällään uudet kompressorimallit ja laitteet, jotka tulisi korvata. Uusien investointien avulla pystytään tekemään tehtaan paineilmajärjestelmästä nykyistä järjestelmää kustannustehokkaampi ja käyttövarmempi.
The current state of the compressed air system was investigated with various measurements and calculations. Compressed air production was measured by conducting a weeklong phase current measurement from the compressors supply cables. With those measurements, it was possible to create clear limit values for the compressed air consumption. The remaining service life of the compressors were investigated by using a Weibull analysis. The condition of the compressed air network was investigated by using an acoustic camera.
Based on the results of this study, a clear long-term plan was created, which included the calculated service life expectancy of the current compressors as well as suggestions for improvements to the compressed air system. With this, it was possible to establish a time estimate for the investments of new equipment. The plan includes new compressor models and other equipment that should be replaced. With the help of new investments, the mill’s compressed air system is more capable of producing compressed air more cost-effective and reliable compared to current state of the system.