Luotettavuuden ja energiatehokkuuden parantaminen meriveden pumppauksessa

Abstract

Yaran Uudenkaupungin tehtailla merivettä pumpataan erilaisten prosessien jäädytyksiin. Tämän takia pumppaamojen toiminta on tärkeä osa tehtaiden toimintaa. Työn tavoitteena on kehittää näiden pumppaamojen luotettavuutta ja energiatehokkuutta sekä lisätä tietämystä erilaisista säätö- ja käyttötavoista.

Työssä tutkittiin, miten pumppaamojen luotettavuutta ja energiatehokkuutta voitaisiin parantaa ja ylläpitää mahdollisimman yksinkertaisilla keinoilla. Tätä varten yhtenä osana työtä tehtiin Microsoft Excel -ohjelmistolla simulointimalli, jolla pumppujen ja putkistojen käyttäytymistä voidaan mallintaa. Näin pystytään tarkastelemaan pumppujen kapasiteetteja sekä energiankulutusta pumppujen toimiessa yksin tai rinnan kytkettynä. Toinen tärkeä tarkastelun kohde, jota pystytään mallintamaan, on putkistojen aiheuttamat virtaushäviöt. Virtausten noustessa myös häviöt kasvavat ja silloin pumppujen kapasiteettien riittävyys tulee rajoittavaksi tekijäksi.

Mallin paikkaansa pitävyyttä ja nykytilannetta varten tehtiin myös mittauksia ultra-äänitilavuusvirtamittarilla putkien päältä. Tämän avulla pystyttiin tarkistamaan pumppujen kunnot ja alkuperäisten ominaiskäyrien luotettavuus. Tarkkuus ei ollut tässä mittauksessa paras mahdollinen, mutta koska pumput ovat jatkuvasti käytössä, ei parempia mittauksia ollut mahdollisuutta tehdä. Tulosten tarkkuus oli kuitenkin riittävä osoittamaan jatkotoimenpiteiden tärkeyden.

Nykytilanteen määrityksessä kävi selville, ettei pumppujen käyttö ole energiatehokkuudeltaan optimaalisin tällä hetkellä. Mittauksista selvisi myös, ettei kaikkien pumppujen ominaiskäyrät ole ajan tasalla. Tähän syynä oli mahdollisesti pumppujen kuluminen ja on myös mahdollista, etteivät kaikki alkuperäiset ominaiskäyrät olleet alun perinkään paikkaansa pitäviä. Mallin toimivuus pystyttiin kuitenkin todistamaan uusimman pumpun mittausten perusteella.

Simulointimallin avulla tehtiin erilaisia ehdotuksia energiatehokkuuden sekä luotettavuuden parantamiseksi. Vuotuiset kustannukset pystytään olennaisesti laskemaan oikeilla pumppukombinaatioilla ja luotettavuutta saadaan, kun tiedetään mitkä pumppukombinaatiot toimivat ja mitkä eivät. Huomattiin myös, ettei pumppaamoja pystytä käyttämään yksin kaikkeen jäähdytystarpeeseen suurien virtaushäviöiden takia. Mallin perusteella tehtiin myös ehdotuksia mahdollisen uuden pumpun hankintaan yhteen pumppaamoon.