En biologisk tork produktutvecklades inom detta examensarbete. Uppdraget innefattade dels skapande av ett utmatningssystem till restprodukter och dels en förnyad utformning av produktens gränssnitt mot människan för att öka brukbarheten. Den befintliga versionen av produkten, kallad biotork, innehöll inget utmatningssystem. Det innebär att tömningsoperationen idag måste utföras av användaren med hjälp av en separat produkt som med hjälp av luft samlar restprodukterna i en påse. Examensarbetet genomfördes på Högskolan i Skövde i samarbete med företaget Pegil Innovations AB som har sin verksamhet i Skultorp. Projektet började med att analysera den existerande torkens olika funktioner. Information samlades in angående blivande användares arbetssätt, kartläggning av existe-rande lösningar och en fördjupning inom utformning. En idégenerering genomfördes för att kartlägga lösningar till utmatningen och alternativ till utform-ningen. Koncepten för utmatningen som uppkom värderades med en viktad konceptvalsmatris och al-ternativen till utformningen utvärderades med hjälp av en uppgiftsanalys. Det slutgiltiga lösningskon-ceptet använder den redan installerade vakuumpumpen som transporthjälpmedel för restprodukter. Utmatningslösningen byggdes och testades med en av företagets vakuumpumpar som klarar att skapa ett undertryck på 100 mBar. Testerna visar att systemet fungerar till ändamålet. Utformningen samt utmatningen modellerades i Creo Parametric 2.0 för att visa det slutliga resultatet. / A biological dryer was developed to provide a discharge system for residues and to create a new design to enhance usability. The current version of the product, called a biological dryer, contains no discharge system. This means that the discharge operation today is performed by the user, with the assistance of a separate product which uses air to collect the residues and put it in a bag. The work was conducted at the University of Skövde in cooperation with the firm Pegil Innovations AB, which is conducted in Skultorp. The project began with the analysis of the existing dryer’s func-tions. Information was collected about prospective users’ work methods, existing solutions to similar discharge systems and studies that specializes in design. An idea generation was conducted to identify possible solutions to the discharge system and the design of the dryer. The concepts that arose were measured using a weighted concept selection matrix and the design alternatives that arose were evaluated with a task analysis. The final conceptual solution uses the already installed vacuum pump as a means of transport for the residues. The system was tested with a vacuum pump that creates 100 mBar which was loaned by the company. The results show that the sys-tem works for the purpose. The design and the discharge system were modelled in Creo Parametric 2.0 to show the final results.

I Sveg finns ett pneumatiskt torksystem. Systemet har sedan 1989 torkat torv till briketter men har på senare tid torkat både trä och torv för produktion av bränsle i form av pellets och briketter. Idag består anläggningen av två symmetriska torklinjer. I torklinjerna används en värmepumpkrets för återvinning av råvaruånga. I värmepumpkretsen används en kompressor driven av inköpt elenergi. Planerna är att integrera en av linjernas nuvarande torkprocess till ett kraftvärmeverk genom installation av ångpanna med bränslet torv och således producera el istället för att köpa el. Integrationen till kraftvärmeverket ger torklinjens värmepumpkrets ett nytt utseende. Kompressorn tas bort i utvald torklinje och ersätts av två lågtrycksturbiner. Det nya utseendet av värmepumpkretsen kommer innebära ett samspel mellan torkning och kraftvärmeverk. I värmepumpkretsen används olika ångflöden beroende av vilket råvarumaterial som torkas. Därför beräknades och användes olika ångflöden beroende av olika fukthalter och inmatningar i torksystemet för att se hur el- och fjärrvärmeproduktionen i kraftvärmeverket påverkades. Samtidigt jämfördes nuvarande torksystem med torksystem integrerat med kraftvärmeverk ur ett energiperspektiv genom förändring av el, fjärrvärmeproduktion och biobränsle. Fjärrvärmeproduktionen i kraftvärmeverket ökade vid ångflödena 31,0 ton/h och 24,0 ton/h ”till kompressor” men på grund av större beräkningsosäkerhet bortsågs dessa. Detta gav en varierad sammanlagd fjärrvärmeproduktion av systemen mellan 23,0-23,8 MW respektive 22,0-22,5 MW vid torkning av torv respektive trä (bortseende av torvscenario 1 vid fukthalten 65 %). En fjärrvärmeproduktion i den storleken, jämfört med Svegs fjärrvärmebehov, kan sägas vara för stort. En stor problematik blir därför vad all spillvärme ska användas till, framförallt på sommaren. Vid integrering till kraftvärmeverk minskade ”bränsle” medan ”fjärrvärme” och ”el” ökade. Beroende av vilket råvarumaterial som torkades gav en integrering ett större resultat för ”el” men mindre ”fjärrvärme” och ”bränsle” vid torkning av trä. Därför rekommenderas torkning av trä eftersom större resultat av ”el” minskar inköpt elenergi samt mindre ”fjärrvärme” resulterar till mindre spillvärme. Vid beräkningarna användes Simulink, ett verktyg för grafisk lösning av differentialekvationer, som ingår i programvaran MATLAB från Mathworks. I Simulink formerades olika ekvationer i statiska beräkningsmodeller för beräkning av energibalanserna i nuvarande torksystem och torksystem integrerat med kraftvärmeverk. Energibalanserna i nuvarande torksystem undersökte svårplacerade effektförluster samt genom olika energibalanskontroller kontrollerade och bedömde trovärdigheten i beräkningsmodellen. Resultaten för energibalanskontrollerna kallades ”beräkningsosäkerhet” vilket var en av flera parametrar som framlade bevis för ett variabelberoende, känsligt, komplext och svårtydande torksystem där övriga effektförluster var svåra att placera. Ett mer korrekt resultat av nuvarande system kan därför möjligtvis uppnås vid användande av en dynamisk istället för statisk modell samt användande enbart av mätdata istället för dimensionerande värden och således göra effektförlusterna lättare att placera.

Biomassa är en växande energikälla i samhället. Biomassa så som sågspån behöver ofta torkas och pelleteras innan det kan användas som energikälla vid förbränning. Sågspån torkas innan pelleteringen för att kunna ge ett bra värmevärde och för att kunna förbrännas utan ökade halter av utsläpp. I takt med ökad användning av detta bränsle finns det en ökad efterfrågan på energieffektiva torkningsmetoder. På Karlstad Universitet har det därför byggts en pilotanläggning av en pneumatisk tork med syfte att fungera som ett steg i en energieffektiv torkningsmetod kallad ”Two Step Drying Technique” eller TSDT. Det här arbetet har handlat om att utvärdera effektivitetsmått och driftinformation för torken på Karlstads Universitet. Torken har fått namnet PD-KaU som står för ”Pneumatic Dryer at Karlstad University”. Genom praktiska mätningar av PD-KaU:s prestanda vid torkning av sågspån med uppvärmd luft har effektivitetsmåtten  och  beräknats vid olika driftfall. Även skillnader i torr- och våttemperaturer i olika delar av torken har utvärderats. En effektbalans har använts för att kontrollera mätningarnas stabilitet. De olika driftfallen fås genom variation av torkningsparametrar så som mängden sågspån som torkas, ca 1 och 2 kg torrsubstans per minut, och variation av luftens temperatur, 80, 100 och 120 °C, samt hastighet genom torken, 6, 8 och 10 m/s. Även 12 och 14 m/s testades vid 80 °C. Torkens minimala fluidiseringshastighet för sågspån har beräknats och minimala hastigheten som krävs för att sågspånet ska transporteras genom torkens rörsystem har mätts. Mätningar på sågspånets fukthalter före och efter torken tillsammans med massflöden sågspån genom torken har gjorts för alla driftfall. Använd effekt från överhettare och fläkt som finns i anslutning till torken har också mätts och dessa mätningar ligger till grund för beräkningarna av  och . Med hjälp av elektronisk mätning av torra temperaturer och tryckfall över systemet har också våttemperaturer i olika delar av systemet kunnat beräknas. All data från dessa mätningar har också använts till effektbalansen. Vid massflöden på ca 1 kg/min TS sågspån genom torken är  som högst om hastigheten på luften är låg. Högsta  för de driftfall som testats vid detta massflöde fås när lufttemperaturen är 120 °C och lufthastigheten är kring 8,6 m/s. Genom öka på rörsystemets längd i torken skulle ett högre  kunna uppnås vid högre hastigheter. Vid ett massflöde på ca 2 kg/min fås högsta  vid lufttemperaturen 100 °C och lufthastighet kring 8,3 m/s. Om höga massflöden sågspån används kommer sågspånet i större grad i kontakt med luften och  är högt oberoende av lufthastigheten i de intervall som testats. Optimala lufttemperaturen visade sig vara vid 100 °C.  är som lägst vid låga hastigheter och höga massflöden. Lägsta värdet på  för båda massflödena fås när lufttemperaturen var 120 °C och lufthastigheten 7,0 m/s. Genom att minska på rörsystemets längd skulle  kunna minska. Utvärderingen av våttemperaturen visar att det mesta av torkningen sker i början av systemet. / Biomass is a growing source of energy in our society. Biomass such as sawdust often needs to be dried and pelletized before it can be burnt to produce energy. Sawdust is dried before pelleting in order to give a good calorific heat value and to be able to be incinerated without increased levels of emissions. With increased use of this fuel there is an increasing demand for energy efficient drying methods. A pilot plant of a pneumatic dryer has therefore been built at Karlstad University with a purpose to serve as a step in an energy efficient drying method called “Two Step Drying Technique” or TSDT. This thesis aimed to evaluate performance and operating information for the dryer at Karlstad University. The dryer has been named PD-KaU which stands for "Pneumatic Dryer at Karlstad University." Through practical measurements of the PD-KaU's performance when drying sawdust with heated air, efficiency indices  and  has been calculated at various operating conditions. Differences in the dry and wet-bulb temperature in different parts of the dryer have also been evaluated. An energy balance, or more correctly a power balance has been used to evaluate the stability of the measurements. The various operating conditions is obtained by variation of different drying parameters such as the amount of sawdust dried, about 1 and 2 kg solids per minute, and the variation of air temperature, 80, 100 and 120 ° C, and the speed through the dryer, 6, 8 and 10 m/s. Also, 12 and 14 m/s were tested at 80 ° C. The minimum fluidizing velocity for the dryer when using sawdust has been calculated and the minimum speed required for the transportation of sawdust through the dryer tubes have been measured. Measurements on the sawdust moisture levels before and after the dryer along with the mass flow of sawdust through the dryer have been made for all operating conditions. The power from the super heater and fan that is used with the dryer has also been measured and these measurements together with the moisture levels and mass flows are used for calculating  and. By using electronic equipment measurements of dry temperatures and pressure drop across the system has also been possible and they have been used to calculate the wet-bulb temperature in different parts of the system. All data from these measurements were also used for the power balance. At mass flow rates of about 1 kg/min solids of sawdust through the dryer  is highest if the speed of the air is low. The highest value on  for the various operating conditions at this mass flow rate was found to be at an air temperature of 120 °C and air speed of 8,6 m/s. By increasing the length of tubing in the dryer, a higher  be achieved at higher speeds. If 2 kg/min of solids are put into the system the sawdust comes in contact with the air to a greater extent and  is highly independent of the air velocity in the ranges tested. At this higher mass flow rate the highest value of  was found to be at an air temperature of 100 °C and an air speed of 8,3 m/s Optimum air temperature was found to be at 100° C.  is lowest at low speeds and high mass flows. The lowest value for  for both tested mass flow rates was found to be when the air temperature was 120 °C and the air speed was 7,0 m/s. By reducing the tubing length SPC could be reduced. The evaluation of the wet-bulb temperature shows that most of the drying takes place in the beginning of the system.

Med ett energikombinat vid Lillesjöverket vill Uddevalla Energi energieffektivisera samt sänka temperatur på återkommande fjärrvärmevatten, för att kunna utnyttja rökgaskondensorn effektivare. Uppdraget var att utreda mängden tillgänglig energi under sommarhalvåret och utföra en matematisk kalkyl som ska ligga till grund för val av tork. Valet stod mellan två alternativ av tork där storlek på värmeväxlararea och investeringskostnad skilde dem åt. Sedan följde dimensionering av fjärrvärmeledning samt cirkulationspump från fjärrvärmenätet till tork. Syftet var att ge Uddevalla Energi ett tekniskt beslutsunderlag för val av storlek på tork samt dimensionering av energiöverföring till densamma. Som metod användes flera olika beräkningsmodeller vid kalkylering av resultaten. Vid jämförelse mellan de två torkalternativen visade det sig att med en ökad investeringskostnad med 2,18 %, för en större värmeväxlararea i tork, ökade mängden energi som fanns tillgänglig till tork under sommarhalvåret med 16,7 %. Detta medförde att kostnaderna för tillskjuten energi sänktes med 65,9 % för att Uddevalla Energi skulle nå sitt mål på 60 GWh. För att nå målet krävdes enligt kalkyl en installation av torkalternativ 2 samt en sänkning av antalet dagar då verket står still på grund av underhåll. / With an energy combine at Lillesjöverket, Uddevalla Energi wants to improve energy efficiency and lower the temperature of the returning district heating water in order to utilize the flue gas condenser more effectively. The assignment was to investigate the availability of power during the summer months and perform a mathematical calculation that will form the basis for the selection of dryer. The selection stood between two options of dryer where the size of the heat exchanger area and investment costs separated them. Also performed were sizing of the district heating water pipeline and the circulation pump from the district heating water network to the dryer. The purpose was to present Uddevalla Energi with a technical basis for selection of the size of the dryer and sizing of energy transfer to the dryer. As method several different calculations were used when calculating the results. When comparing the two options, it turned out that with an increased investment cost of 2.18%, for a larger heat exchange area in the dryer, the amount of energy available to the dryer during the summer months increased by 16.7%. This meant that the cost for energy contributed, for Uddevalla Energi to achieve their goal of 60 GWh, is reduced by 65.9%. To achieve their goal it was required by calculations to install dryer option number two and a reduction in the number of days in which the work is at a standstill due to maintenance.