Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Industriella distributionssystem för kyla: Kartläggning,injustering och varvtalsreglering
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 15 credits / 22,5 HE creditsStudent thesisAlternative title
Industrial distribution system for cooling : Investigation, balancing and speed control (English)
Abstract [sv]

De flesta industrier har någon typ av kylsystem som betjänar industriella processer och komfortkyla. Funktion och effektivitet på systemen varierar och när kylproblematik uppstår på anläggningen kan anledningarna vara flera. Kylproblematiken kan bero på bristande kylkapacitet, felaktigt injusterade köldbärarflöden eller underdimensionering av distributionssystem samt cirkulationspump.

Detta examensarbete har utförts i samarbete med Stora Enso Skoghall och syftet med studien är att kartlägga och analysera deras kylsystems kapacitet, både sett till producerad kyleffekt och möjligheter till distribution på anläggningen. Genom en ökad kännedom av systemets funktion kan optimeringsförslag arbetas fram för att minska risken för kylproblematik och kostsam produktionsbegränsning. Då distributionssystemet är äldre och påbyggt i etapper finns misstankar om att det även finns möjligheter att med modern teknik få systemet att bli mer energieffektivt. Att effektivisera system gör att resurser kan sparas in vilket är ett viktigt steg mot en hållbar utveckling.

För att få en överblick över systemets funktion och problematik har kyleffektsbehovet som ska betjänas kartlagts och jämförts med produktionskapacitet. Flödesmätningar har utförts på systemet för att kartlägga hur flödesbilden ser ut och jämföra verkliga flöden med de projekterade värdena för att avgöra hur väl injusterat systemet är. Undersökningen visade att det i dagsläget finns tillräckligt med kylproduktionskapacitet men att det förekommer relativt stora skillnader mellan projekterade och verkliga flöden. Det framkom också att cirkulationspumparna i dagsläget inte klarar av att leverera tillräckligt stort totalflöde för att tillfredsställa dimensionerande behov.

För att undersöka hur en injustering kommer att påverka tryckfallen i systemet och för att avgöra hur pumparnas dimensionering skulle se ut vid drift av ett injusterat system har en beräkningsmodell över tryckfallen i systemet byggts upp med grund i mätdata från anläggning.

För att lösa problematiken bör systemet injusteras. Genom att injustera systemet säkerställs att korrekta flöden betjänar respektive behov. Pumparna bör köras för att kunna tillgodose totalflödet vid dimensionerande fall, detta kan lösas med parallellkörning samt ökat varvtal på pumparna. Utredningen har dock visat att det finns en besparingspotential som motiverar att pumparna bör varvtalsregleras mot en proportionell tryckhållning för att minska att onödigt stora köldbärarflöden pumpas runt, vilket leder till onödigt höga driftkostnader för systemet.

Studien har visat att det finns möjligheter till en rad åtgärder som skulle kunna minska elförbrukningen till pumparna under vissa perioder med upp till 75 %.

Abstract [en]

Most industries have some type of cooling system serves the industrial process and comfort cooling. Operation and efficiency of the systems varies and when cooling problem occurs, it can depend on several reasons. Cooling problems may be due to a lack of cooling capacity, improperly aligned water flow or under-sizing of the distribution system and circulation pump.

This thesis has been carried out in cooperation with Stora Enso Skoghall and the purpose of the study is to investigate and analyze their cooling system properties, both in terms of produced cooling capacity and the opportunities for distribution on the facility. Through increased knowledge of system operation, proposals for optimization can be worked out to reduce the risk of cooling problems and costly production limitation. Because the distribution system is old, there are opportunities to use modern technology to get the system more energy efficient. When making the system more efficient it allows resources to be saved and this is an important step towards sustainable development.

To get an overview of the problems in the system has the cooling effect been mapped and compared with the maximal production capacity. Flow measurements have been performed on the system to chart how the flows looks and the actual flow has been compared with the projected values to determine how well balanced the system is. In the current situation has the investigation showed that the system has enough production of cooling effect. But that there are relatively large differences between projected and actual flows. It also emerged that in the current situation the circulation pumps are not capable to supplying sufficient total flow to satisfy the designed requirements.

To calculate how the adjustment will affect the pressure drops in the system and determine how the pumps design would look at the operation of a balanced system has a calculation-model of pressure drops in the system been built up with the data from the facility.

To solve the problem, the system should be balanced so that the correct flow serving the respective needs. The pumps should be run so the overall flow is big enough to serve the total design flow. This can be solved by parallel operation and increased speed of the pumps. The investigation has shown that if the pumps would be speed-controlled against a proportional pressure limit, it can reduce the costs of pump energy and that leads to a potential for saving money.

The study has shown that there are opportunities for a range of proceed that could reduce the electricity consumption of the pump at certain periods of up to 75%.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 47 p.
Keyword [en]
cooling system, speed control, balancing
Keyword [sv]
kylsystem, köldbärarsystem, varvtalsreglering, injustering
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-36397OAI: oai:DiVA.org:kau-36397DiVA: diva2:821393
External cooperation
Stora Enso Skoghall
Educational program
Bachelor of Science in Enviromental and Energy Engineering, 180 hp
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-16 Created: 2015-06-15 Last updated: 2015-06-16Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2316 kB)33 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2316 kBChecksum SHA-512
273d85cd86528b953228b019632252e4b695985249941b1dc1f3b3832cdb257fc0b99e4fd993aa121ab0a6e3ccdb8ec1193799cecdede149bec1d50b15fcd1d3
Type fulltextMimetype application/pdf
Arkivfil(2302 kB)123 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2302 kBChecksum SHA-512
1506e204cc482c0dc60c414f5e8b91021a928cac799cf490b739eaa92152a676ef37d4bda6d2f58bc3c07fcd5926329d0cbf644439d4a18c1d0b018517d0a215
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 156 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 243 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf