Utökade tillämpningsmöjligheter för turbinlösning i våtpartiet hos tissuemaskiner : Konceptförslag som möjliggör tillämpning av turbinlösning för maskiner vars banbredd är bredare än 2,9 meter

• Main Author: Jernberg, Hannes
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Karlstads universitet, Avdelningen för maskin- och materialteknik 2014
• Subjects: Pappersmaskin; Vattenturbin; Energi; Crossflow; Metso
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-33368

AbstractThis thesis is the final part of the Innovation and Design Engineering Programme (180 ECTS credits)at the Faculty of Health, Nature and Engineering Science at Karlstad University. The extent of thisthesis is 22.5 ECTS credits and has been performed independently by Hannes Jernberg during thespring of 2013. Metso Paper Karlstad AB is the task maker of this project, and Arvid Johansson is thecompany Representative. Metso Paper Karlstad AB is one of the world leading developer andmanufacturer of tissue paper machines.In the current situation, the company has developed and patented a power management systembased on a Cross Flow Turbine. The current construction is limited to a paper width of 2.9 meters.The company wants to take advantage of all the opportunities provided by the patents, to develop aturbine solution paper machine with a paper width that is wider than 5.5 meters, and give the abilityto manufacture paper for lower energy consumption which is an important part of the production asit is very energy intensive.Problems arise with the increasing length of the turbine, ultimately resulting in that the deflectionbecomes too big and that the momentums, due to the increased torque the turbine blades breaks.By applying the design process, this work has resulted in a number of potential solutions to theproblem. Sketches, LEGO and engineering methodologies have contributed to the good result.The recommended solution generated by this project is to place two regular sized turbines by 2.9meters. The first turbine is placed in its optimal position at the Driver side of the turbine, themomentum provided by the water is leaded by a shaft towards the engine side of the machine. Thesecond turbine is placed directly under the first shaft. This allows the second turbine take care of therest of the water and energy. === SammanfattningDetta examensarbete är en del av innovation - och designingenjörsprogrammet vid Fakulteten förhälsa, natur- och teknikvetenskap vid Karlstads universitet. Omfattningen av detta arbete är 22,5högskolepoäng och har utförts självständigt av Hannes Jernberg under våren 2013. Uppdragsgivarentill detta arbete var Arvid Johansson vid Metso Paper Karlstad AB. Metso Paper Karlstad AB varvärldsledande utvecklare och tillverkare av tissue pappersmaskiner.I dagsläget har företaget utvecklat och patenterat ett energisparsystem med en Cross-flow turbinbegränsad till pappersmaskiner med en pappersbanbredd på ungefär 2,9meter. Företaget vill tatillvara på alla möjligheter som patentet ger, samt utveckla en turbinlösning till pappersmaskinermed en pappersbana som är bredare än 5,5 meter. Vilket i sin tur ger möjligheten att tillverka pappertill lägre energiförbrukning, vilket är en viktig del av en process som är mycket energikrävande.Problem uppstår med den ökande turbinlängden, förlängningen resulterar i att nedböjningen blir förstor samt att vridningen på grund av det ökande momentet vid kraftuttaget får turbinbladen attbrista.Genom att tillämpa designprocessen har detta arbete resulterat i ett flertal potentiella lösningar tillproblemet. Skisser, kreativt användande av LEGO och ingenjörsmässig metodik har bidragit till ettgott resultat.Lösningen som rekommenderas av detta arbete är att placera ut två redan optimerade turbiner medseparata axlar av originalmåttet 2,9 meter i olika nivåer i vattenstrålens plan detta möjliggör enöverlappning som bidrar till ett maximalt tillvaratagande av vattenstrålen.