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 %. / 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%.

Massa- och pappersindustrin utgör en stor andel av energianvändningen i den svenska industriella sektorn. Den energiintensiva industrin innebär en stor möjlighet till besparingar genom energieffektiviserande åtgärder. Denna rapport utreder ett köldbärarsystem som förser eltekniska driftrum med kyla samt avfuktar luften på pappersbruket Smurfit Kappa Piteå. På pappersbruket upplever man i dagsläget att deras köldbärarsystem fungerar ineffektivt och får som följd inte ut den projekterade kyleffekten. Syftet med denna utredning är att öka effektiviteten och kapaciteten på köldbärarsystemet. Målet var att ta fram åtgärdsförslag som bidrar till att uppfylla utredningens syfte. Genomförandet av utredningen har behandlats i tre del- system: Distribution av kyla, produktion av kyla samt användning av kyla. Det huvudsakliga tillvägagångssättet har varit analys av loggade data från styr- regler- och övervakningssystemet Larmia. Utöver detta har också driftprov utförts på kylmaskinerna. I undersökningen av distributionssystemet visade det sig att återströmning erhålls i köldbä- rarsystemet, vilket gör att redan kyld köldbärare leds in i kylmaskinen KC2. Detta leder till minskad effektivitet. Problemet med återströmning kan minimeras genom att komplettera det befintliga styrsystemet med en stoppsignal som stänger kylmaskiner vid ett lågt kylbehov. Undersökningen av kylmaskinerna visade att KC3 och KC4 fungerar suboptimalt. Vid drift av KC3 varierar utgående köldbärartemperatur kraftigt, vilket medför att den löser ut på frysskydd vid låga börvärden. På grund av detta är börvärdet i dagsläget ställt högre än vad som är önskvärt. För att kunna sänka börvärdet och därmed öka KC3’s kapacitet föreslås en flödesökning, så variationerna dämpas genom värmeväxling till en större värmekapacitet. Denna åtgärd kräver att KC3’s cirkulationspump byts. Driftprovet på KC4 visade att expan- sionsventilen i en av köldmediekretsarna hela tiden är fullt öppen. Detta är en indikation på att ett otillräckligt flöde erhålls i förångaren, då expansionsventilens uppgift är att reglera flödet för att hålla konstant överhettning. Det otillräckliga flödet är orsakat av ett för lågt kondensortryck. Detta leder till att förångaren inte nyttjas fullt. Orsaken till detta är en dålig vattensparventil, som reglerar kylmedelflödet till kondensorn. Lösningen på detta är att byta ut ventilen mot en reglerventil, som styrs mot önskat börvärde på kondensortrycket. Utöver detta bubblar det i synglaset i köldmediekrets 2 och rörtemperaturen ut från economisern och kondensorn är höga, vilket tyder på att något är fel. Detta kan bero på bland annat låg köldmediefyllnad, fel på economisern eller på kondensorn. Som åtgärd på detta föreslås att kylmaskinleverantören kontaktas för felsökning. Undersökningen av kylanvändarna visade att totalt 39 styrventiler var fullt öppna under he- la sommaren 2016, där 20 av dem styr avfuktningen i eltekniska driftrum. Orsaken till fullt öppna styrventiler till avfuktarna är att det inställda börvärdena på temperatur och relativ fuktighet är för låga. Detta gör att tillräcklig avfuktning är omöjlig vid rådande köldbärartem- peratur. Problemet kan lösas genom att höja börvärdena eller sänka köldbärartemperaturen. Resterande 19 styrventiler är till luftkylare. Anledningen till de fullt öppna styrventilerna kan bero på att köldbärarflödet är för lågt, luftflödet är för lågt eller att mer elektrisk utrustning installerats i driftrummen. Som en första åtgärd föreslås en justering av köldbärarflödet med injusteringsventilerna för att se till att rätt flöde erhålls i köldbärarsystemet.