Får du den ånga du förtjänar?

En pappersmaskin är förenklat sett en avvattningsprocess där mäld, massablandning med en torrsubstans på mindre än 1 procent slutligen blir till papper med en torrsubstans på över 90 procent. Avvattningen sker i tre steg - formning, pressning och sist torkning. Torkpartiet med grupper av ångcylindrar är den största energiförbrukaren. Det utgör över hälften av maskinens längd och betingar nästan halva investeringskostnaden av en ny maskin. De ångsystem som försörjer dem är nödvändigtvis inte nya, ångcentralen ligger ofta långt bort och tillhandahåller dåligt med information till operatörerna.

Rätt torkprofil för önskad ytvikt på pappersbanan styrs med temperaturen till de olika cylindergrupperna, vilket regleras genom ångtrycket. God kondensatbortförsel från cylindrarna är viktigt och sker med sifoner i varje cylinder.

Tänk om det även fanns ett sätt för operatörerna att snabbt få veta ångkvaliteten på leveransen från ångcentralen så att man fort kan utesluta problem på leveranssidan när man får driftstörningar i torkpartiet. Detta utvärderas just nu för första gången vid ett ännu icke namngivet bruk i Sverige.

Genom en enda installationspunkt på ångstammen ges maskinoperatörerna möjlighet att se ångans torrhetsgrad och ytterligare mer än 10 parametrar. Funktionen kallas wet-steam och övervakar vad som brukar kallas dryness på ångan. Alltså ett mått på om ångan är fuktig och innehåller kondensat.

Vattendroppar eller kondensat förekommer alltid i långa ångstammar från värmeförlusten utefter rörsystemet och kan reduceras med ångfällor var 30 - 50 meter samt med fall på röret av 1 meter per varje 100 meter. Det kan också uppstå vid plötslig hög last från många anslutna förbrukare samtidigt. För ångfällor har en tendens att fallera över tid och antingen börjar de då läcka ånga eller släpper inte ut kondensat. Båda fallen leder faktiskt till slöseri eftersom kondensat har lägre energiinnehåll.

Men ett sådant 2-fasflöde har man inte kunnat upptäcka förut, men nu går det. Wet-steam funktionen blir en tillståndskontroll i realtid till operatörerna om ångfällorna verkligen gör sitt jobb. Att ligga och köra med fuktig ånga leder också i längden till erosion inuti rörsystemet samt beläggningar som kan påverka värmeöverföringen av ångan inuti cylindern och kräva inspektioner eller rengöring. Cylindern kan även "dränkas" om inte kondensat bortförseln hinner med vilket minskar värmeöverföringen dramatiskt. Ännu mer kondensat leder till vattenslag och

De övriga parametrarna man får ut parallellt är densitet på ångan, energi, flöde i kg eller ton, temp, tryck samt massflödet av kondensatet, alltså kvantifierat hur mycket kondensat som faktiskt passerar. Det sista är en utmärkt parameter för att undvika att behöva betala för ånga som man inte fått.

Om du vill läsa mer, se exempel på energikartläggning och varför man ska kompensera för fuktig ånga kan du ladda ner hela artikeln längst ner på sidan.

Vill du veta mer? Kontakta Ulf Johansson på: ulf.johansson@endress.com