Denna rapport är ett examensarbete för högskoleingenjörer inom maskinteknik vid Karlstads Universitet. Projektet har utförts åt Drinor AB och är ett produktutvecklingsprojekt. Inom pelletstillverkning måste spånet som används nå en viss fuktighetsgrad i fibrerna för att kunna formas. I dagens kommersiella processer transporteras spånet på ett transportband och torkas via termisk tork. Drinor AB har utvecklat en mekanisk avvattningspress, som resulterar till att spånet inte behöver torkas lika länge. Detta resulterar i en ny process med mindre energiförbrukning och ett miljömässigt bättre alternativ. För att maximera kompressionen av spånet transporteras spånet på ett band in i pressen med en jämn höjd. I detta projekt vill Drinor ha en lösning för att kunna använda den mekaniska pressen till flis då dagens maskin enbart fungerar för sågspån. Problemet med flisen är dess varierande storlek som gör det svårt att uppnå en jämn matta för en maximerad kompression i valsnypet. Målet med projektet är att ta fram en lösning till detta problem. Projektet är ett produktutvecklingsprojekt med faser som kravspecificering, konceptgenerering och prototypbygge. Fem olika koncept har utvecklats där det mest lovande vidareutvecklades för att komma fram till slutresultatet. Då projektet inte går att lösa genom beräkningar tillverkades en prototyp på det koncept som tagits fram genom en konceptelimineringsprocess. Med hjälp av en prototyp utfördes tester och resultatet bedömdes visuellt. Tre olika tester genomfördes där varje test innebar en justering på konstruktionen för att optimera utfallet. Efter de genomförda testerna kunde slutsatsen dras att släta valsar inte är användbart när man arbetar med flishantering. Flisens variation i storlek blev för problematiskt för att gå vidare med denna metod. Genom att ribba de valsar som matar flisen till transportbandet kunde den mindre flisen fångas upp tillsammans med den större flisen. Med de ribbade valsarna kunde en output på mattan granskas och slutsatser dras från detta resultat. För att optimera konstruktionen behövs en starkare motor som orkar krossa den flis som fastnar mellan valsarna, samt något som stryker över flismattan så att samma höjd uppnås över hela transportbandet. / This report is a project for a Bachelor of Science in mechanical engineering at Karlstads University. The project has been for Drinor AB and is a product development project. In pellet manufacture, the sawdust that is being used must achieve a certain degree of moisture in the fibers to be able to form. In today's commercial process, the sawdust is transported on a conveyor belt while it’s dried using thermal energy. Drinor AB has developed a mechanical dewatering press, which results in the sawdust not having to be dried for as long. This results in a new process with less energy consumption and a better environmental alternative. To maximize the compression of the sawdust, it is transported on a belt into the press with an even height. In this project, Drinor wants a solution for using the mechanical dewatering press to woodchips, since today's machine only works with sawdust. The problem with the woodchips is that they vary in size which makes it difficult to achieve a smooth mat for maximum compression in the roller nip. The aim of this project is to find a solution to this problem. This project is a product development project with phases like requirement specification, concept generation and prototype building. Five different concepts were produced where the most promising was further developed to the final result. Since this problem can ́t be solved by calculations, a prototype was produced by the concept that has been developed through a conceptualization process. With this prototype, tests can be performed, and a visual assessment is possible. Three different tests were conducted where each test involved an adjustment of the prototype to optimize the results and conclusions. After the tests, a concluded was made; that smooth rollers isn’t useful when working with woodchips. Because of the woodchips size variation, it became too problematic to proceed with this method. By ribbing the rollers feeding the woodchips to the conveyor belt, the smaller chips could be caught together with the larger ones. With the ribbed rollers, an output off the carpet could be examined and conclusions was made because of the results. To optimize the design, a stronger engine that can break the larger woodchips is highly recommended when woodchips sticks between rollers. Something that can stretch out the chipboard so that the same height is achieved across the conveyor belt, is also recommended.

Hallsta Paper Mill, which is a part of Holmen Paper, uses the Thermo Mechanical Pulping process to produce paper pulp. One of their process steps is a plug screw feeder that transport and compresses chips. Jams often occur in the plug screw and there is currently a lack of knowledge of how it should be operated for the highest possible production quantity. The purpose of the thesis is to identify the causes that lead to failures of the plug screw and to find an optimal way of operating it.  In order to gain a deeper understanding of the different areas covered by the study, the theory of the Thermo Mechanical Pulping process used at Holmen for production of paper pulp has been presented. Also, theory about how the chips is being processed, the plug screw and its dimensions, the improvement strategy used in the study and about maintenance.  Collecting documents was done using business systems such as IFS and WinMops and interviews were conducted. The data analysis method used were a regression analysis and a fishbone diagram. From this, optimal parameters for operating the plug screw have been developed.  From the results, an improvement proposal has been designed to create clear guidelines for operating and maintaining the screw as well as other production steps that have an impact on the screw, in order to avoid unnecessary wear and failures of the plug screw.

<p>Kan man producera brännbar gas av biobränsle i en småskalig anläggning? Kan</p><p>detta göras till en rimlig kostnad? Är det möjligt för en privatperson installera</p><p>förgasningsanläggningen själv eller krävs det en fackman? Skulle man kunna göra</p><p>gas av sitt trädgårdsavfall?</p><p>Svaret på dessa frågor är ja, det går.</p><p>Men om man vill göra det på ett säkert och miljövänligt sätt är svaret tyvärr nej.</p><p>Detta gäller i alla fall den anläggningen som detta arbete handlar om.</p><p>Tack vare Compower i Lund så kunde jag få tillgång till en kinesisk ”stalk gasifier”</p><p>Målet var att med denna panna framställa och analysera den gas som produceras</p><p>från biobränslen (gengas). Gasen skulle i bästa fall kunna användas i Compowers</p><p>microkraftverk för el och värmegenerering.</p><p>Efter installation och uppstart såg det lovande ut. Brännbar gas producerades efter</p><p>ca 20 min och gasen brann fint. Bränslet bestod då av en blandning mellan pellets</p><p>och flis.</p><p>Vid samtliga prov brinner gasen med klarblå låga och ingen synlig rök finns i</p><p>samband med förbränningen.</p><p>Pga. skrubber funktionen blir lågan pulserande</p><p>Det visade sig dock efter en stunds eldning att flisen var för blöt och tjärbildning</p><p>uppstod i pannan.</p><p>Efter nedstängning upptäcktes porositeter i fläkthusets gods och tjära hade läckt ut</p><p>på golvet.</p><p>Vid eldning nr. 2 användes endast pellets och det fungerade bra tills det visade sig</p><p>att askan från pelletsen tillsammans med tjäran bildade en sörja och chokade</p><p>luftgenomströmningen så att ingen gas kunde ta sig igenom utan tvingades ut</p><p>igenom luftintaget.</p><p>När vi senare kom in på emissionsmätningarna så visade det sig att vi inte kunde</p><p>mäta alla ämnena i gasen innan dess att vi förbrände den. Vi fick istället inrikta oss</p><p>på att mäta emissionerna efter det att vi tänt gasen. Detta gav oss rimligare världen</p><p>om än höga. Efter den sista eldningen, eldning nr 3, kunde vi konstatera att så länge</p><p>pannan eldades som den skulle så fungerade den bra, dock var CO-emissionerna</p><p>höga. När det gällde stängning så var det inte lika enkelt och det fanns även en stor</p><p>risk för utsläpp av koloxid vilket alltid bör undvikas.</p>

The Swedish pulp and paper industry meets higher demand for energy efficiencyi mprovements with increasing energy prices and changes in the Swedish renewable energy certificate system. One action of energy efficiency improvement is by using secondary heat, that otherwise would have been treated as waste heat, for use in a system with lower temperature demands. The aim of this Master´s thesis is to identify possible secondary heat sources in a typical Swedish pulp and paper mill and to investigate what economic benefits the secondary heat will provide when being used for pre heating of wood chips to a kraft digester. The Master´s thesis focuses on three secondary heat sources; dry warm air, warm water and moisture saturated warm air located inside the pulp or paper mill. Two types of kraft digesters are simulated within this study, a typical Scandinavian digester and a modern twin vessel steam phase digester. Due to quality aspects and low temperature level drying is the drying technology with dry warm air rejected. Using warm water in direct contact with wood chips increases the quantity of water to the evaporation plant and thus reduced pulp or paper production and is therefore also rejected. The thesis nevertheless indicates a goodopportunity for further investigation of using moisture saturated warm air for preheating of wood chips. The humid air, from a drying machine or produced from secondary heat warm water, is used in a theoretical modified belt drier. Conservative assumptions regarding heat transfer and investment cost calculations yield a yearly net saving for a typical Swedish pulp mill at over 5 MSEK with a return on investment at 7years.

Kan man producera brännbar gas av biobränsle i en småskalig anläggning? Kan detta göras till en rimlig kostnad? Är det möjligt för en privatperson installera förgasningsanläggningen själv eller krävs det en fackman? Skulle man kunna göra gas av sitt trädgårdsavfall? Svaret på dessa frågor är ja, det går. Men om man vill göra det på ett säkert och miljövänligt sätt är svaret tyvärr nej. Detta gäller i alla fall den anläggningen som detta arbete handlar om. Tack vare Compower i Lund så kunde jag få tillgång till en kinesisk ”stalk gasifier” Målet var att med denna panna framställa och analysera den gas som produceras från biobränslen (gengas). Gasen skulle i bästa fall kunna användas i Compowers microkraftverk för el och värmegenerering. Efter installation och uppstart såg det lovande ut. Brännbar gas producerades efter ca 20 min och gasen brann fint. Bränslet bestod då av en blandning mellan pellets och flis. Vid samtliga prov brinner gasen med klarblå låga och ingen synlig rök finns i samband med förbränningen. Pga. skrubber funktionen blir lågan pulserande Det visade sig dock efter en stunds eldning att flisen var för blöt och tjärbildning uppstod i pannan. Efter nedstängning upptäcktes porositeter i fläkthusets gods och tjära hade läckt ut på golvet. Vid eldning nr. 2 användes endast pellets och det fungerade bra tills det visade sig att askan från pelletsen tillsammans med tjäran bildade en sörja och chokade luftgenomströmningen så att ingen gas kunde ta sig igenom utan tvingades ut igenom luftintaget. När vi senare kom in på emissionsmätningarna så visade det sig att vi inte kunde mäta alla ämnena i gasen innan dess att vi förbrände den. Vi fick istället inrikta oss på att mäta emissionerna efter det att vi tänt gasen. Detta gav oss rimligare världen om än höga. Efter den sista eldningen, eldning nr 3, kunde vi konstatera att så länge pannan eldades som den skulle så fungerade den bra, dock var CO-emissionerna höga. När det gällde stängning så var det inte lika enkelt och det fanns även en stor risk för utsläpp av koloxid vilket alltid bör undvikas.