Det finns inga tidigare utredningar som fokuserar på energiförbrukning av torkmaskiner och hur energiförbrukningen påverkas av olika driftsparametrar. Det har gjorts regelbundna kartläggningar av energiförbrukning inom svensk massa- och pappersindustri på uppdrag av Skogsindustrierna, den senaste gjordes år 2012. Men de här kartläggningarna har varit fokuserade på den totala energiförbrukningen inom branschen och på en specifik energiförbrukning för olika massa och papperskvaliteter. Energiförbrukning per avdelning, som till exempel torkmaskiner, har inte redovisats i dessa kartläggningar.
– Skogsindustriella programmet såg därför ett stort behov av att få fram data och verktyg för att lyckas med energiförbättringar i torkprocessen, berättar Marie Kofod-Hansen, programansvarig för Skogsindustriella programmet på Energiforsk.
Jussi Seppänen på AFRY har karterat energiförbrukningen av fem torkmaskiner baserat på energiförbrukningsstatistik. Samtidigt utreddes vilka parametrar som påverkar energiförbrukningen med hjälp av data från styrsystemet.
Kartläggningen har gjort i nära samarbete med utvalda bruk och baseras främst på driftsparametrar tillgängliga via styrsystem. Kompletterande studier i form av luftfukthaltsmätningar och bantemperaturmätningar har utförts när det har varit tekniskt möjligt.
– Den största utmaningen med karteringen har varit att dra slutsatser när de studerade maskinerna hade så olika konfiguration, berättar Jussi Seppänen.
På torkmaskiner förbrukas ånga främst för avdunstning av vatten från massabanan i torkskåpet. Andra vanliga förbrukare av ånga är ånglådor, uppvärmning av olika typer av processvatten och maskinsalsventilation.
Ångförbrukningen i torkskåpet påverkas mest av torrhalten på massabanan efter presspartiet. Torrhalten efter presspartiet påverkas i sin tur av maskinkonfiguration och avvattningsegenskaper hos massabanan. Avvattningsegenskaper är en kombination av många parametrar så som fiberegenskaper, massatemperatur och pH.
I torkskåpet påverkas ångförbrukning av fuktkvot i frånluften och luftbalans i torkskåpet.
– Ångförbrukningen var lägre på den enda maskinen som har en skopress i presspartiet. Övrigt ryms skillnader mellan ångförbrukningen av karterade torkmaskiner inom felmarginal för ångflödesmätningen, berättar Jussi Seppänen.
De processparametrar som i högst grad påverkar ångförbrukningen identifierade i karteringen är temperatur på massabanan i presspartiet och luftbalans i torkskåpet.
– Ånglådor på karterade torkmaskiner presterade sämre än förväntat, säger Jussi Seppänen. Det hänger sannolikt ihop med att de är väldigt känsliga för driftsförhållanden.
Den största förbrukaren av el på en torkmaskin är cirkulationsfläktarna i torkskåpet följt av vakuumsystemet för vira- och presspartiet.
Elförbrukningen var lägst på torkmaskinerna som har ett torkskåp från de första generationerna. I modernare torkskåp har man prioriterat avdunstningskapacitet framför elförbrukning.
– De främsta rekommenderade åtgärderna för reducerad ångförbrukning baserat på karteringen, är förbättrad uppvärmning av banan, speciellt med ånglådor som redan är installerade på maskinerna, och bättre styrning av ventilationen för torkskåpet vid olika produktionstakter, avslutar Jussi Seppänen.