Karlstads universitet 651 88 Karlstad Tfn 054-700 10 00 Fax 054-700 14 60
Information@kau.se www.kau.se Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap
Miljö- och energisystem
Marcus Gustafsson
Utvärdering av prestanda för en pneumatisk tork
Praktisk mätning av en pilotanläggnings torkningseffektivitet
Evaluation of performance in a pneumatic dryer
Practical measurements of drying efficiency in a pilot plant.
Examensarbete 15 hp
Civilingenjörsprogrammet i energi- och miljöteknik
Juni 2013
Handledare: Jonas Berghel
Examinator: Lena Strawreberg
Sammanfattning
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.
Abstract
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.
Förord
Detta examensarbeta har omfattat 15 högskolepoäng och har utförts på Karlstad Universitet i uppdrag från dess institution för miljö- och energisystem. Jag vill tacka min handledare Jonas Berghel för att ha varit till stor hjälp med allt från kunskapsinhämtning, försöksplanering, mätningar och rapportskrivning. Jag vill samtidigt tacka Lars Petterson som har bidragit med hjälp och material genom hela den praktiska delen av arbetet.
Detta examensarbete har redovisats muntligt för en i ämnet insatt publik. Arbetet har därefter diskuterats vid ett särskilt seminarium. Författaren av detta arbete har vid seminariet deltagit aktivt som opponent till ett annat examensarbete.
Karlstad, juni 2013 Marcus Gustafsson
Nomenklatur
Massa vatten i sågspånet [kg]
Massa torrsubstans sågspån [kg]
Archimedes nummer
, Densitet för material respektive luft [kg/m3] Gravitationsaccelerationen [m/s2]
Partikeldiameter [m]
Viskositeten av torkningsmediet [m3/kg]
Void fraction, ger förhållandet på hålrummet mellan partiklarna vid den begynnande fluidiseringen
Reynolds nummer vid den minimala fluidiseringshastigheten Konstanter för beräkning av
Minimala fluidiseringshastigheten för luften [m/s]
̇ Volymflöde för luften [m3/s]
Tvärsnittsarean på rörsystemet [m2] Tryckfall över torken [Pa]
Densitet på luften vid 20 °C [kg/m3]
̇ Den totala effekten som går åt mellan temperaturmätare T-REG och T-6 [kW]
̇ Effekten som går åt till förångning av vatten [kW]
̇ Effektskillnaden i luft efter T-6 och innan fläkten [kW]
̇ Effekten som går åt till att värma sågspånet [kW]
̇ Effekten som går till att värma vattnet i spånet [kW]
̇ Effekten som går till förluster i systemet [kW]
̇ Värmeelementets uppmätta tillförda effekt [kW]
̇ Eleffekten som används av fläkten [kW]
Elenergin som används av fläkten [kWh]
Förångningsentalpin för vatten [J/kg]
̇ , Massflöde luft [kg/s]
̇ Massflöde torrsubstans sågspån [kg/s]
̇ Skillnaden i vattenmängd i spånet före och efter torkning [kg/s]
̇ Vattenmängden som är kvar i spånet efter torkning [kg/s]
Specifik värmekapacitet för luft [J/kg, °C]
Specifik värmekapacitet för sågspån [J/kg, °C]
Specifik värmekapacitet för vatten [J/kg, °C]
Temperatur på luften vid mätare T-IN [°C]
Temperatur på luften vid mätare T-6 [°C]
Medeltemperatur på luften för alla mätare [°C]
Totala relativfelet
Längden på rörsystemet [m]
Specific Moisture Extraction Rate [kg H2O/kWh]
Specific Power Consumption [kWh/kg TS]
Innehållsförteckning
Introduktion ... 7
Syfte ... 9
Mål ... 9
Material och metod ... 9
Utrustning ... 9
Material och mätmetod ... 10
Driftfall ... 11
Effektbalans ... 13
Effektivitetsmått... 14
Resultat ... 15
Mätningar och fukthalter ... 15
Effektbalans ... 17
Effektivitetsmått... 17
Diskussion ... 22
Referenser ... 25
7
Introduktion
I takt med en ökad ansträngning på miljö och utarmande av fossila bränslen blir efterfrågan på förnyelsebara bränslen allt större. I Europa vill man innan år 2020 uppnå att 20 % av den totala använda energin ska komma från förnyelsebara källor och i och med detta kommer ökad användning av biobränsle spela en stor roll. Bara i Sverige har biobränsleanvändningen mer än fördubblats sedan 1970 och det förväntas öka allt mer (Bengtsson, 2009).
En stor del av Sveriges biobränsle kommer från bark, flis och sågspån som oftast är biprodukter från skogs- och träindustrin. Sågspånet brukar nästan uteslutande pelleteras med huvudsyfte att användas som värmekälla i hushåll eller förbränning i värmekraftverk (Olsson, 2001). Framställningen av pellets kräver energi för torkning då sågspånet som används för pelletsproduktion har höga fukthalter, kring 50-55 %. För att sågspånet ska kunna pelleteras, ge ett bra värmevärde och minimera utsläpp under förbränning behöver sågspånet torkas, oftast till en fukthalt kring 8-12 %. (Ståhl, et al., 2004).
Det finns flera olika metoder för att torka sågspån. Vanliga metoder som används är bl.a. olika former av roterande trumtorkar, ”Packed Moving Bed”, eller PMB- torkar, och pneumatiska torkar (Pang & Mujamdar, 2010). Olika torkar har olika för- och nackdelar.
Roterande trumtorkar är en av de mest använda typerna för torkning av både sågspån och flis. Vid en vanlig konstruktion ingår en trumma där torkningsmedium och material matas in vid ena änden av den och går ut vid den andra. Trumman roteras så torkningsmediet får en bra kontaktyta med materialet (Pang &
Mujamdar, 2010).
En PMB-tork består av, som dess namn antyder, ”Packed Moving Bed”, en bädd som transporterar det packade materialet på ett band där torkningsmediet samtidigt blåses genom öppningar. Torkningsmediet brukar recirkuleras för ökad energieffektivitet (Pang & Mujamdar, 2010).
Den pneumatiska torken är en form av fluidiserad tork. Fluidisering innebär att gravitationskraften som verkar på materialet möts av en lika stor eller större motverkande kraft från gasflödet. Materialet hålls då suspenderat i luften och har likvärdiga egenskaper med en fluid. Detta ger en stor kontaktyta mellan materialet och gasflödet. Det som skiljer en fluidiserad tork från en pneumatisk tork är att den motverkande kraften i den pneumatiska torken är så pass stor att materialet transporteras med gasflödet. (Hovmand, 1995).
Sågspån är ett hygroskopiskt material. Vattnet i sågspånet kan därmed vara i antingen fri eller bunden form. I fri form finns vattnet på ytan och i små håligheter i materialet och hålls kvar av relativt svaga kapillära krafter. I bunden form finns vattnet som starka vätebindningar på cellväggarna i materialet. För att det fria vattnet i materialet ska torkas behöver spånet utsättas för en torr luftmiljö. Det fria vattnet på ytan kan då förångas och torkningen sker konstant om luftens förhållanden (temperatur, fukthalt och hastighet) är konstanta och det enda som begränsar dess hastighet är energitillförseln. När det fria vattnet på ytan har förångats börjar kapillärkrafter transportera det fria vattnet inuti materialet till dess yta. Torkningshastigheten börjar här att avta. När allt fritt vatten förångats når
8
torkningen fibermättnadspunkten kring 20-23 % (Berghel, 2004). När torkningen sker efter fibermättnaden existerar vattnet endast i bunden form, kapillärkrafterna är för små för att föra det bundna vattnet till ytan. Vattnet måste istället transporteras med hjälp av diffusiva krafter. Diffusionen av vattnet sker från ett område med hög fuktkoncentration till ett område med en lägre i strävan efter jämvikt. Som ett resultat av att fibermättnadspunkten nås sänks torkningshastigheten i lägre takt och minskar successivt (Mujumdar, 1995).
Dessa olikheter i torkningshastigheter resulterar i ”torkningshastighetsperioder” där den första perioden när det fria vattnet torkas konstant brukar kallas ”constant rate period” och den andra och tredje perioden när torkningshastigheten minskar benämns ”falling rate period”. Detta ger upphov till en torkningskurva som är unik för varje material (Mujumdar, 1995). Ett exempel på en sådan kurva kan ses i figur 1. Den är inspirerad från en presentation om torkningskurvor från University of Georgia (Anonym, u.d.).
Figur 1. En typisk torkningskurva. Mellan period B och C sker torkningen konstant och mellan C och E avtar torkningshastigheten. Torkning efter fibermättnadspunkten ser ut som mellan perioden D och E. (Anonym, u.d.)
I takt med ökad efterfrågan på pellets blir det allt mer relevant med mer energieffektiva torkningsmetoder. Torkningen som utförs hos stora industrier sker idag i ett svep. Dvs. sågspån torkas genom alla tre torkningsperioder i en tork (Frodesson, et al., 2012). Samma studie visar att genom att dela upp torkningsprocessen i två steg där en PMB-tork och en pneumatisk tork kombineras och används vid olika skeden i torkningen, PMB-tork före fibermättnadspunkten och en pneumatisk tork efter, kan processen bli upp till 10 % mer energieffektiv (Frodesson, et al., 2012). Andra studier visar en potentiell ökad energieffektivitet med upp till 61 %. (Pang, 2001). Tekniken har fått namnet ”Two-Step Drying Technique” eller TSDT.
En pilotanläggning för en pneumatisk tork som är tänkt att användas som andrasteg i en TSDT-anläggning har byggts på Karlstads Universitet i syfte att undersöka om
9
de teoretiska studierna stämmer med de praktiska. Denna tork kallas även för PD- KaU som står för ”Pneumatic Dryer at Karlstad University”. Det finns ett behov av att testa anläggningen för att se hur den ter sig under olika omständigheter.
Det finns flera olika etablerade prestandaindex som kan användas för att utvärdera effektivitet i torkningsanläggningar. Exempel på dessa är EE, Energy Efficiency som står för energi använd till fuktförångning genom total använd energi eller SPC, Specific Power Consumption som står för använd elektrisk energi per materialmängd genom torken. En variant av EE är SMER, Specific Moisture Extraction Rate och står för mängd förångad fukt genom total använd energi (Mujumdar, 1995).
Ett annat sätt att utvärdera effektiviteten i torkningsanläggningar kan vara att undersöka hur skillnaden mellan den torra och våta temperaturen för torkningsgasen ser ut i olika delar av torken. Den ger en uppfattning om hur effektiv torkningen är beroende på var sågspånet befinner sig.
Syfte
Syftet med detta examensarbete är att ta fram data för PD-KaU:s torkningskapacitet och effektivitet vid olika parametervärden. Dessa data ska kunna användas som referens när man vill se hur torken fungerar under olika driftfall.
Mål
Målet med arbetet är att få svar på effektivitetsmåtten (Specific Moisture Extraction Rate) och (Specific Power Consumption) samt ta reda på förhållandet mellan den torra och våta temperaturen i olika delar av torken. En effektbalans ska tas fram för att undersöka om de olika mätningarna stämmer.
och är mått på energieffektivitet och det är ur energieffektivt perspektiv arbetet kommer fokuseras. Ekonomiska eller miljömässiga perspektiv behandlas inte i detta examensarbete.
Material och metod
Här beskrivs först hur torken är utformad samt de reglerval som funnits till förfogan, vilket material som använts och hur val av parametrar har fungerat. Detta följs av hur mätningarna och beräkningarna gått till för att komma fram till de resultat som presenteras.
Utrustning
I figur 2 går det att få en överblick av PD-KaU. Givare som mäter torkningsmediets hastighet och temperaturer vid olika delar i systemet visas. Hastigheten på mediets flöde mäts som en tryckdifferens och är märkt SP1. Börvärde för tryckdifferensen bestäms från en kontrollpanel. Givare för temperaturen på mediet in efter värmning, T-REG, är märkt och fungerar som ett börvärde för luften vilket i sin tur styr effekten från överhettaren. Börvärdet för denna temperatur ställs också in från kontrollpanelen. Effekten på överhettaren läses av från en mätare vid kontrollpanelen. Temperaturgivare finns vid ett flertal punkter i systemet. Dessa är märkta som T-IN och T-2 till T-6 där T-IN är intaget före fläkten, T-2 är precis efter inmatningen av materialet och T-6 är vid slutet av systemet precis innan materialet separeras från torkningsmediet. Resterande temperaturmätare är på lite
10
olika platser i systemet mellan T-2 och T-6. Längden från T-REG till dessa temperaturmätarna mättes upp och visas i tabell 1. Torkningsmediet och materialet separeras vid cyklonen och det fuktiga mediet förs bort så ingen extra fukt tillförs i rummet. Under mätningarna loggades temperaturerna och tryckfallet från givarna automatiskt var tionde sekund.
Figur 2. En bild av PD-KaU. Givarna för temperaturer och tryckdifferens är märkta. Överhettaren och fläkten är också med tillsammans med dess effekter. Inflöde och utflöde av material och torkningsmedium finns också märkt.
Tabell 1. Längd till temperaturgivare från T-REG.
T-REG T-2 T-3 T-4 T-5 T-6
0 m 1,95 m 8,65 m 13,66 m 18,55 m 20,00 m
Material och mätmetod
Materialet som användes för torkning var sågspån som bestod av mestadels gran.
Sågspånets densitet antogs vara 410 kg/m3. Inför mätningarna behövde sågspånet ha en fukthalt på 20 %. Spånet räckte till ett visst antal körningar per dag och sedan fick det återigen fuktas upp till 20 % och recirkuleras för nya mätningar.
Mätningarna gjordes med någon dags mellanrum efter uppfuktningen för att det skulle fördelas jämnt i spånet.
För att mäta hur mycket vatten som fanns i sågspånet och hur mycket som behövde tillsättas efter varje recirkulation användes beräkning av fukthalt med hjälp av ekvation (1). Den ger fukthalten i %.
11
100
TS vatten
vatten
m m
Fukthalt m (1)
För att ta reda på mängden vatten, , från ekvation (1) användes beräkning med hjälp av torrviktsmetoden. Torrviktsmetoden innebär att ett prov från mätningen vägs i fuktigt tillstånd varefter provet torkas i 103 + 2 °C tills det är helt torrt. Därefter vägs provet på nytt och mängden avgiven fukt beräknas.
Efter sågspånet fuktats mättes dess fukthalt upp i fem prover och ett medelvärde av dessa räknades ut. Detta för att säkerställa att rätt mängd vatten var tillsatt.
För varje specifik körning togs två prover på massflödet efter cyklonen med ca 5- 15 minuter mellan dem. Under en minut samlades sågspånet upp. Den använda effekten ̇ lästes av från kontrollpanelen mellan denna tid och ett fuktprov togs från vartdera massflödet. Medelvärdet av fukthalten från de två proverna användes vid beräkningar.
Torkningsgasen som användes var luft som värmdes upp med hjälp av värmeelementet. Luftens temperatur och relativa fukthalt i rummet mättes under dagen som en mätserie gjordes och från detta kunde luftens vatteninnehåll beräknas. Det antogs att luften in i systemet hade samma mängd vatten som detta under hela mätperioden.
Driftfall
Parametervärden som behövde bestämmas för olika driftfall var:
Hastigheter på luftflödet.
Temperaturen på luftflödet.
Massinflödet på sågspånet.
Den minimala hastigheten, U0, på luftinflödet bestämmer vid vilken hastighet som sågspånet fluidiseras. Den minimala hastigheten och den hastigheten som krävs för att transportera sågspånet genom hela systemet beräknades. Därefter kunde det bestämmas vilka hastigheter på luftflödet som skulle testas för mätserierna.
För bestämma den minimala hastigheten på luftflödet så undersöktes det teoretiskt när fluidiseringen av partiklarna börjar. Fluidisering av partiklar sker när dragkraften från flödet uppåt av en fluid är större än gravitationskraften som verkar på partiklarna. När flödet upp i en bädd som är packad med solida material ökar så ökar också tryckfallet proportionellt fram tills dragkraften är så stor att den motverkar gravitationskraften. Det är vid denna gräns som den minimala flödeshastigheten, , för fluidisering befinner sig. Samtidigt är den maximala motverkande kraften mot flödet nått och tryckfallet förblir konstant varefter hastigheten ökas (Hovmand, 1995).
Hovmand tar upp tre ekvationer, (2), (3) och (4) för beräkning av (Hovmand, 1995).
2
) 3
(
gd
Ar f s f
(2)
1 2
2 1
Re0 C C Ar C (3)
12 d f
U
0
0
Re (4)
Dessa ekvationer är framtagna ur antagandet att partiklarna som ska fluidiseras är perfekta sfärer, dvs. . Partiklarna som används är snarare mer av kubisk form men Hovmand fastställer att de ska fungera rimligt bra över en stor bredd av material med olika villkor ( ) så länge partiklarna inte är alltför sammanhängande. De rekommenderade värdena för konstanterna och är 27,2 respektive 0,0408. Partikeldiametern antogs vara 1,5 mm och antagandet är byggt på tidigare mätningar av sågspånets diameter (Berghel, 2004). Densiteten för sågspånet (gran) antogs vara 410 kg/m3 (Saarman, 1992). Densiteten på luften antogs vara 1,204 kg/m3 och dess dynamiska viskositet var 1,825*10^-5 kg/m, s.
Den hastigheten som krävdes för att luften ska klara av att transportera sågspånet genom hela systemet är dock högre och detta testades praktiskt i PD-KaU genom att sänka tryckdifferensen tills dess att spånflödet ut ur cyklonen slutade.
För att räkna ut volymflödet och lufthastigheten från tryckdifferensen användes ekvation (5). Den är given från tillverkaren av rören som används till torken.
f C
P f
A
V
0,771 20
(5)
Beräkning av enligt ekvationerna (2), (3) och (4) gav en hastighet på 0,254 m/s.
Vid det praktiska testet över vid vilken den minimala hastigheten som krävs för att sågspånet ska forslas genom hela systemet till cyklonen täpptes systemet igen någonstans mellan 20-30 Pa på tryckdifferensen. Detta ger med hjälp av ekvation (5) en hastighet mellan 3,45–4,22 m/s.
Efter beräkning av och den praktiskt fungerande hastigheten bestämdes de hastigheter som skulle testas till ca 6, 8 och 10 m/s. Den tryckdifferens som användes för dessa hastigheter kom från ekvation (5). Dessa blev 61, 88 respektive 139 Pa. Notera att dessa tryckfall bara är ett börvärde som ställs in på kontrollpanelen för fläkten. De var inte konstanta under mätningarna. Den korrekta hastigheten kommer från vad som mäts upp i tryckdifferens från SP1 och ekvation (5). Ett medelvärde av vad SP1 mätte upp under en viss bestämd tid användes.
Temperaturerna som testats är 80 °C, 100 °C och 120 °C. Enligt (Frodesson, et al., 2012) så borde en temperatur kring 100 °C räcka för att få ned fukthalten till ca 10
%. Efter att ha fått fram resultat från dessa bestämdes det att det även skulle göras tester på 12 och 14 m/s vid 80 °C. Tryckdifferensen för dessa blev 198 respektive 270 Pa.
Massflödet bestämdes att testas när panelinställningarna för skruven som sköter inflödet av sågspån var 10 Hz och 20 Hz. Massflödet för varje prov mättes därefter upp från en lucka efter cyklonen. 10 Hz för inmatningsskruven ger ett massflöde på ungefär 1 kg/min torrsubstans sågspån och vid 20 Hz ger det ett flöde kring 2 kg/min.
Dessa parameteravgränsningar har gett upphov till en testmatris som tabell 2 visar exempel på. Parametervärdena för inmatningsskruvens frekvens syns i vertikalt led längst till vänster i tabellen och tryckdifferensen över torken syns överst i tabellen i
13
horisontellt led. Körningar med olika temperaturer har testats för dessa inmatningsfrekvenser och lufthastigheter. Totalt gjordes det 22 körningar.
Tabell 2. Testmatrisens uppbyggnad.
61 Pa 88 Pa 139 Pa 198 Pa 270 Pa
10 Hz 80 °C 80 °C 80 °C 80 °C 80 °C
100 °C 100 °C 100 °C - -
120 °C 120 °C 120 °C - -
20 Hz 80 °C 80 °C 80 °C 80 °C 80 °C
100 °C 100 °C 100 °C - -
120 °C 120 °C 120 °C - -
Effektbalans
Baserat på data från PD-KaU har en effektbalans räknats ut och jämförts med den uppmätta effekten som används till att värma luften till önskad temperatur.
Balansen kan ses i ekvation (6).
loss n
värmavatte ån
värmasågsp luftut
tork
total Q Q Q Q Q
Q (6)
För att räkna ut alla energiflöden i (6) användes ekvationerna (7), (8), (9) och (10).
fg vatten
tork m h
Q (7)
lut lin
luft luft
luftut m c T T
Q (8)
lut lin
spån TS
spån m c T T
Q (9)
vatten spånvatten
vatten
lut lin
vatten m m c T T
Q (10)
Det görs ett antagande att sågspånet och vattnet som är bundet i sågspånet har samma temperatur som innan det går in i torken. Det antas också att dessa värms till lufttemperaturen innan de lämnar den.
Flera faktorer i effektbalansen beror mycket av fysiska egenskaper på torkningsmediet och vattnet. , och har räknats ut som medeltemperaturer från temperaturgivarna mellan de två provtagningarna på en körning. Förångningsentalpin för vattnet antogs efter vad var. De specifika värmekapaciteterna för och var 4,18 kJ/kg, °C respektive 1,36 kJ/kg, °C. Den specifika värmekapaciteten var 1,008 kJ/kg, °C vid 80
°C, 1,009 kJ/kg, °C vid 100 °C och 1,011 kJ/kg, °C vid 120 °C. (Saarman, 1992), (Cengel, 2006).
När ̇ räknades ut fick PD-KaU tomköras utan sågspån vid olika temperaturer.
Torken fick stå för att temperaturerna vid de olika mätpunkterna skulle stabiliseras.
Efter detta kunde värmeförlusterna räknas ut genom att använda sig av temperaturskillnaden mellan första och sista mätpunkten, dvs. T-REG och T-6.
Dessa förluster som fås ställs mot alla mätpunkters medelvärde av temperaturerna under fem minuter och en ekvation för förlusterna kan tas fram. Ekvationen syns i (11) och förlusterna kan även läsas av i figur 3.
2652 , 0 0144
,
0
avg
loss T
Q (11)
14
Figur 3. Visar förlusterna ̇ vid olika medeltemperaturer för PD-KAU tillsammans med trendlinjen som dessa ger och ekvationen för den.
Mätfel, felaktiga antaganden eller andra händelser kan göra så att ̇ avviker från det uppmätta värdet ̇ . Om det avvek för mycket eller om man finner de erhållna värdena orimliga finns skäl att tro att provtagningen har skett felaktigt. Om energibalansen för en provtagning visade sig orimlig gjordes en bedömning om resultatet var lämpligt att presentera eller inte. Om den beräknade energibalansen skiljde sig med 15% från den uppmätta åtgångna energin togs resultatet för denna bort. Alla mätningar som gav ett högre värde på den beräknade energibalansen än det uppmätta värdet på åtgångna energin togs också bort.
Effektivitetsmått
För att utvärdera PD-KaU:s energieffektivitet används effektivitetsmåtten och . Dessa definieras i ekvation (12) och (13). Ekvationen för kommer från (Mujumdar, 1995). är en variant av en ekvation EE, Energy Efficiency, hämtad från (Mujumdar, 1995).
s f
vatten
Q Q SMER m
(12)
TS f
m SPC Q
(13)
Resultaten av och kan avvika på grund av mätfel. Dessa mätfel som observerats räknas ihop till ett relativfel. Relativfelet för och beskrivs med hjälp av ekvation (14) och ger felet i en procentkvot. De olika :en står för en parameters maximala avvikelse genom dess värde. Antal beror på hur många faktorer det är som kan påverka och . För så är det avläsningen av värmeeffekten , fukten i spånet in, fukten i spånet ut, och massflödet. För är det eleffekten i fläkten, och massflödet torrsubstans sågspån.
R² = 0,9948
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4
20 40 60 80 100 120
Förluster [kW]
Temperatur [°C]
15
2 2
2 2
1 ... x
tot R R R
R (14)
För de mätningar där energibalansen inte gick ihop fanns det anledning att tro att -värdet inte gav någon större trovärdighet. De mätningar som uteslöts för energibalansen är därför också uteslutna för .
Våttemperaturen i systemet räknades ut och ger en beskrivning av hur energin används i torken. Den skiljer sig från den ”torra temperaturen” som läses av på en vanlig termometer. Våttemperaturen är den temperatur som fås om man kyler den torra ned till mättnadspunkten.
För att mäta våttemperaturen behövs en temperaturmätare där mätaren täcks med en fuktig trasa eller liknande. Vattnet som avdunstar från mätaren tar energi från den och sänker dess temperatur i direkt proportion till vattenmängden i den omgivande luften. Ju torrare luft desto mer vatten avdunstar och våttemperaturen blir lägre. Ju fuktigare luft desto mindre skillnad är det mellan den vanliga temperaturen och våttemperaturen.
Under mätningarnas gång har det inte funnits några instrument för att mäta upp våttemperaturen i givare T-2 till T-6 så för att ta reda på detta har det gjorts en beräkning för hur mycket vatten det finns i luften vid de olika mätpunkterna. För att beräkna fukthalten i luften vid givarna T-2 till T-5 har det gjorts ett antagande som bygger på att mängden värme som gått åt till ̇ , ̇ och ̇ är en funktion av längden på röret med start i T-REG. Den totala värmen som gått åt under mätningarna är den värmen som gått åt fram till T-6. Genom att skapa en linjär funktion som beror av längden för dessa tre parametrar från T-REG till T- 6 kan effekten som gått åt till torkning, ̇ i en viss punkt i systemet bestämmas med ekvation (15). Indexet säger vid vilken givare effekten beräknas.
L L Q L
Q Q
Q
Qtork luft värmavatten värmasågspån loss L L
L L
1
(15)
Med hjälp av ̇ och ekvation (7) kunde mängden vatten som gått till luften beräknas och med hjälp av detta och den torra temperaturen kunde våttemperaturen läsas av i en psykrometrisk tabell. Det som lästes av i den psykrometriska tabellen, ett Mollier-diagram i detta fallet, var den termodynamiska våttemperaturen vilket är den temperaturen som nås när luften kyls adiabatiskt till mättnadstemperaturen.
Resultat
Mätningar och fukthalter
I metoden beskrevs det hur luftflödet och hastigheten beräknades (5). Det beskrevs också hur massflödet för sågspånet och fukten i materialet mättes upp och beräknades. Resultat för dessa finns i tabell 3 tillsammans med de temperaturer som mättes från givarna och som behövs för effektbalansen. Massflödet sågspån varierar en del trots att inmatningen är inställd på samma frekvens.
16
Tabell 3. Uppmätta och beräknade värden på luften och materialet.
Parametrar Tlin [°C]
Tlut [°C]
Tavg [°C]
Luft- hastig-
heten [m/s]
Mass- flöde luft [kg/mi
n]
Mass- flöde sågspån
TS [kg/min]
Fukthalt före torkning
[%]
Fukthalt efter torkning
[%]
80 °C, 61
Pa, 10 Hz 22,1 36,7 41,8 6,7 3,13 0,96 20,1% 15,4%
80 °C, 88
Pa, 10 Hz 21,2 35,0 43 7,9 3,74 1,04 20,1% 15,8%
80 °C, 139
Pa, 10 Hz 22,2 37,7 47,2 10,3 4,83 0,97 20,1% 15,1%
80 °C, 198
Pa, 10 Hz 17,1 39,6 49 12,1 5,68 1,08 20,3% 15,2%
80 °C, 270
Pa, 10 Hz 17,7 43,0 52,1 14,1 6,64 1,11 20,3% 15,1%
80 °C, 61
Pa, 20 Hz 23,1 30,9 34,9 6,0 2,81 1,92 20,1% 17,8%
80 °C, 88
Pa, 20 Hz 17,7 32,6 35,7 8,0 3,75 2,14 20,3% 17,7%
80 °C, 139
Pa, 20 Hz 21,7 31,9 40 10,2 4,80 1,86 20,1% 17,2%
80 °C, 198
Pa, 20 Hz 17,8 32,9 40,6 12,1 5,69 2,13 20,3% 17,1%
80 °C, 270
Pa, 20 Hz 17,7 36,8 45,2 14,1 6,65 1,92 20,3% 16,5%
100 °C, 61
Pa, 10 Hz 22,5 43,4 49,3 6,9 3,09 1,16 20,8% 15,4%
100 °C, 88
Pa, 10 Hz 22,4 40,3 50,4 8,3 3,68 1,12 20,8% 15,5%
100 °C, 139
Pa, 10 Hz 22,2 42,8 55,2 10,4 4,63 1,10 20,8% 14,9%
100 °C, 61
Pa, 20 Hz 24,5 33,7 39,1 6,8 3,05 2,16 20,8% 18,1%
100 °C, 88
Pa, 20 Hz 23,3 35,2 41,9 8,2 3,67 2,11 20,8% 17,4%
100 °C, 139
Pa, 20 Hz 22,7 38,2 47,4 10,4 4,65 2,07 20,8% 17,0%
120 °C, 61
Pa, 10 Hz 21,3 49,6 56,4 7,0 2,96 1,16 21,0% 14,4%
120 °C, 88
Pa, 10 Hz 20,8 45,6 57,6 8,6 3,63 1,16 21,0% 14,9%
120 °C, 139
Pa, 10 Hz 21,4 48,3 63,6 10,8 4,57 1,15 21,0% 14,4%
120 °C, 61
Pa, 20 Hz 23,5 35,7 42,4 7,0 2,95 2,21 21,0% 18,0%
120 °C, 88
Pa, 20 Hz 22,3 37,3 45,8 8,7 3,68 2,17 21,0% 17,5%
120 °C, 139
Pa, 20 Hz 21,8 40,9 52,5 10,7 4,51 2,09 21,0% 16,6%
17 Effektbalans
Effektbalansen räknades ut med ekvationerna (7), (8), (9) och (10) samt ekvationen för ̇ .
Beräknade effekten för ̇ från ekvationen i figur 3 och ̇ syns i tabell 4.
Även den uppmätta effekten ̇ och skillnaden på ̇ och ̇ finns med. ̇ är vid majoriteten av mätningarna ca 8-12 % mindre än ̇ . På några enstaka är de väldigt nära varandra. Mätningar där ̇ understigit 15 % av ̇ har uteslutits.
Samma gäller de mätningar där ̇ översteg ̇ .
Tabell 4. Uppmätta och beräknade värmeeffekter tillsammans med dess skillnader och förluster.
Parametrar Qloss [kW] Qtotal [kW] Uppmätt från Qs [kW] Qs-Qtotal [kW]
80 °C, 61 Pa, 10 Hz 0,34 4,37 4,75 0,38
80 °C, 88 Pa, 10 Hz 0,35 4,46 4,92 0,46
80 °C, 139 Pa, 10 Hz 0,41 5,18 5,76 0,58
80 °C, 198 Pa, 10 Hz 0,44 6,82 7,28 0,45
80 °C, 270 Pa, 10 Hz 0,49 7,82 8,28 0,46
80 °C, 61 Pa, 20 Hz 0,24 3,98 4,08 0,10
80 °C, 139 Pa, 20 Hz 0,31 5,21 5,76 0,55
80 °C, 198 Pa, 20 Hz 0,32 7,25 7,32 0,07
100 °C, 88 Pa, 10 Hz 0,46 5,92 6,54 0,62
100 °C, 139 Pa, 10 Hz 0,53 6,91 7,80 0,89
100 °C, 61 Pa, 20 Hz 0,30 5,24 5,52 0,28
100 °C, 88 Pa, 20 Hz 0,34 6,44 6,48 0,04
100 °C, 139 Pa, 20 Hz 0,42 7,79 8,04 0,25
120 °C, 88 Pa, 10 Hz 0,56 7,47 8,16 0,69
120 °C, 61 Pa, 20 Hz 0,35 6,20 7,08 0,88
120 °C, 88 Pa, 20 Hz 0,39 7,40 8,30 0,90
120 °C, 139 Pa, 20 Hz 0,49 9,18 10,0 0,85
Effektivitetsmått
Ett urval av mätningarnas torrtemperatur och våttemperaturer i torken kan ses i figur 4 respektive figur 5 i syfte att ge en uppfattning om hur torkningen ser ut i systemet. Det går att se i figur 5 att våttemperaturen ökar några grader mellan T- REG som finns på 0 m och T-2 som finns på 1,95 m. Men efter det ökar den inte lika snabbt. Samma trend gäller för den torra temperaturen. Det sker en drastisk sänkning mellan T-REG och T-2 men sedan planar sänkningen ut. De våttemperaturer och torrtemperaturer som hör samman i figurerna finns på samma längd i systemet och har samma geometriska figur.
18
Figur 4. Torrtemperaturen för ett urval av mätningarna vid olika platser i rörsystemet mätt i meter från T-REG.
Figur 5. Våttemperaturen för ett urval av mätningarna vid olika platser i rörsystemet mätt i meter från T-REG.
Skillnaden mellan torr- och våttemperaturen i alla punkter i systemet för alla mätningar finns i tabell 5. Ju större skillnad mellan torr och våttemperatur desto bättre är drivkraften för torkning. I tabellen går det att se samma trender som sågs i
20 40 60 80 100 120
0 5 10 15 20
Temperatur [°C]
Längden på rörsystemet [m]
Torrtemp 80 °C, 10 m/s, 10 Hz
Torrtemp 100 °C, 10 m/s, 10 Hz
Torrtemp 120 °C, 10 m/s, 10 Hz
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
0 5 10 15 20
Temperatur [°C]
Längden på rörsystemet [m]
Våttemp 80 °C, 10 m/s, 10 Hz
Våttemp 100 °C, 10 m/s, 10 Hz
Våttemp 120 °C, 10 m/s, 10 Hz
19
figur 4 och 5. Det sker en dramatisk sänkning av torrtemperaturen fram till givare T-2 och samma gäller för ökning av våttemperaturen sedan planar ändringen ut och i de sista tre givarna, T-4 till T-6, händer nästan ingen ändring alls. Vid de högre inmatningarna av sågspånet stabiliseras temperaturen tidigare i systemet, vid T-3, speciellt vid lägre hastigheter.
Tabell 5. Den mätta torrtemperaturen och den beräknade våttemperaturen vid temperaturgivarna.
Parameter- värden
Våttemp T-REG [°C]
T-2 [°C]
Våt- temp T-2 [°C]
T-3 [°C]
Våt- temp T-3 [°C]
T-4 [°C]
Våt- temp T-4 [°C]
T-5 [°C]
Våt- temp T-5 [°C]
T-6 [°C]
Våt- temp T-6 [°C]
80 °C, 61
Pa, 10 Hz 22,7 56,5 32 42,3 33,2 36,7 34 36,8 34 36,7 34 80 °C, 88
Pa, 10 Hz 22,7 59,8 30,2 45,2 31,6 39,3 32,2 35,6 32,3 35 32,3 80 °C, 139
Pa, 10 Hz 22,7 63,3 28,2 51,7 29,7 44,4 30,6 38,9 31,4 37,7 31,4 80 °C, 198
Pa, 10 Hz 22,2 63,4 27,3 54,2 28,6 46,4 29,7 41,2 30,3 39,6 30,3 80 °C, 270
Pa, 10 Hz 22,2 65,3 27 57,6 28 50 28,8 44,8 28,9 43 29,4 80 °C, 61
Pa, 20 Hz 22,7 47,1 34 33,9 35,3 31,3 35,3 31,1 35,3 30,9 35,3 80 °C, 88
Pa, 20 Hz 22,7 47,3 39,1 35 34,7 31,2 34,7 32,4 34,7 32,6 34,7 80 °C, 139
Pa, 20 Hz 22,7 57,3 29,4 42,8 31,5 35,7 32,2 32,5 32,2 31,9 32,2 80 °C, 198
Pa, 20 Hz 22,2 56,3 30,3 43,3 31,7 37,1 32 33,5 32 32,9 32 80 °C, 270
Pa, 20 Hz 22,2 60,3 29,4 49,2 30,5 42,1 31,1 37,7 31,3 36,8 31,3
100 °C, 61
Pa, 10 Hz 22,9 66,4 35,6 50,4 36,5 42,6 36,9 43,7 36,9 43,5 36,9 100 °C, 88
Pa, 10 Hz 22,9 70,9 32,3 54,3 34,2 45,8 34,6 40,9 34,8 40,3 34,8 100 °C,
139 Pa, 10 Hz
22,9 76,4 30,2 62,3 31,6 51,9 32,6 44,1 32,9 42,8 33
100 °C, 61
Pa, 20 Hz 22,9 55,1 35,6 38,6 36,8 34,2 36,8 34 36,8 33,7 36,8 100 °C, 88
Pa, 20 Hz 22,9 60,4 34,9 42,8 36,8 35,6 36,6 35,7 36,6 35,2 36,6 100 °C,
139 Pa, 20 Hz
22,9 66,9 33,4 49,9 35,5 43,2 35,6 38,7 35,6 38,2 35,6
120 °C, 61
Pa, 10 Hz 22,7 77,3 38,3 58,1 39,3 47,2 39,7 49,9 39,7 49,7 39,7 120 °C, 88
Pa, 10 Hz 22,7 82,4 34,6 62,2 36,5 51,9 36,8 46,2 36,8 45,7 36,8 120 °C,
139 Pa, 10 Hz
22,7 89,1 31,2 71,7 33,3 59,1 34,5 50 35,3 48,2 35,3
120 °C, 61
Pa, 20 Hz 22,7 62,2 37,2 41,7 39 36,5 39 36,1 39 35,7 39
20
Parameter- värden
Våttemp T-REG [°C]
T-2 [°C]
Våt- temp T-2 [°C]
T-3 [°C]
Våt- temp T-3 [°C]
T-4 [°C]
Våt- temp T-4 [°C]
T-5 [°C]
Våt- temp T-5 [°C]
T-6 [°C]
Våt- temp T-6 [°C]
120 °C, 88
Pa, 20 Hz 22,7 68,9 35,7 46,8 37,7 38,1 38,1 38 38,1 37,4 38,1 120 °C,
139 Pa, 20 Hz
22,7 77,1 35,4 55,7 37,2 47 37,7 41,6 37,7 40,9 37,7
för torken där inmatningsfrekvensen på skruven var 10 Hz visas upp i figur 6. Några datapunkter vid lufttemperaturen 100 °C och 120 °C där energibalansen inte stämde är borttagna. Det högsta värdet som går att läsa av från de datapunkter som är kvar efter uteslutning pga. orimliga energibalanser är när temperaturen på luften är 120 °C och lufthastigheten är ca 8,6 m/s. Det går att utskilja en trend vid 80 °C att ökad lufthastighet ger ett lägre -värde.
Figur 6. vid de olika temperaturerna på luftflödet vid T-REG beroende av dess hastighet.
Inmatningsfrekvensen från skruven var 10 Hz. Den visar också mellan vilka värden som kan variera beräknat från det relativa felet.
för torken när inmatningsfrekvensen på skruven är 20 Hz visas i figur 7.
Högsta fås när lufttemperaturen är 100 °C och lufthastigheten är kring 8,3 m/s. Det går inte att se en trend på på samma sätt som i figur 6. Istället verkar värdena plana ut sig över de olika hastigheterna.
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SMER [kg H2O/kWh]
Hastighet [m/s]
80 °C 100 °C 120 °C
21
Figur 7. vid de olika temperaturerna på luftflödet vid T-REG beroende av hastigheten på luftflödet. Inmatningsfrekvensen från skruven var 20 Hz. Den visar också mellan vilka värden som kan variera beräknat från det relativa felet.
I figur 8 syns för alla tester när inmatningsfrekvensen är 10 Hz. Lägre fås vid låg hastighet på luftflödet och temperaturen har också en liten inverkan.
ökar successivt med ökad lufthastighet. Lägsta värdet på kommer från mätningen där lufttemperaturen var 120 °C och lufthastigheten 7,0 m/s.
Figur 8. vid de olika temperaturerna på luftflödet vid T-REG beroende av hastigheten på luftflödet. Inmatningsfrekvensen från skruven var 10 Hz. Den visar också mellan vilka värden som kan variera beräknat från det relativa felet.
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90
5 6 7 8 9 10 11 12 13
SMER [kg H2O/kWh]
Hastighet [m/s]
80 °C 100 °C 120 °C
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SPC [kWh/kg]
Hastighet [m/s]
80 °C 100 °C 120 °C
22
för torken när inmatningsskruven är inställd på 20 Hz visas i figur 9. Lägre ges vid låga hastigheter. Lägst fås även här vid 120 °C och lufthastighet 7,0 m/s.
Figur 9. SPC vid de olika temperaturerna på luftflödet vid T-REG beroende av hastigheten på luftflödet. Inmatningsfrekvensen från skruven var 20 Hz. Den visar också mellan vilka värden som SPC kan variera beräknat från det relativa felet.
Diskussion
De uppmätta och beräknade värdena på luften och sågspånet för alla mätningar går att hitta i Tabell 3. Den visar att fukthalten i spånet efter torkning, när inmatningsfrekvensen på skruven är 10 Hz, generellt håller till kring 15 % och minskar med ökad temperatur. Att öka hastigheten på luften från 6-7 m/s till 8-9 m/s ger något sämre torkning men blir sedan bättre igen om hastigheten ökas ytterligare. Vid inmatningsfrekvens 20 Hz blir fukthalten högre i spånet efter torkning än vid 10 Hz. Vid denna inmatning torkades det bättre ju högre hastighet det var. Ökad temperatur visar också på bättre torkning men hastigheten var av större vikt.
Vid beräkning av våttemperaturer går det att i figur 4 och 5 samt tabell 5 se att större delen av torkningen sker fram till temperaturgivare T-3 eller T-4. I resterande delen av rörsystemet minskades torkningen av spånet. Vid några fall vid inmatning 10 Hz skedde ingen torkning alls efter T-4 och vid de flesta körningar när inmatningsfrekvensen var 20 Hz skedde ingen torkning alls efter T-3. Genom att höja temperaturen på luften ytterligare skulle torkning kunna ske även i denna senare del.
Att minskar med ökad lufthastighet i figur 6 visar på hur effektivt energin i luften används för torkningen av sågspånet vid dessa hastigheter. Sågspånet uppehåller sig i systemet under en kortare tid vilket då leder till försämrat . Samma princip borde även gälla för temperaturer högre än 80 °C men eftersom
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SPC [kWh/kg]
Hastighet [m/s]
80 °C 100 °C 120 °C
23
mätpunkter har fått tas bort kan det inte fastställas i resultatet. Om högre hastigheter ska användas skulle ett längre rörsystem ge ett högre .
I figur 7 vid inmatningsfrekvens 20 Hz visar det att ökad lufthastighet inte behöver betyda att energin i luften används mindre effektivt. Figur 7 visar istället att håller sig konstant. Detta eftersom mer material kommer i kontakt med luften och fukten i spånet kan tillgodogöra sig energin utan att bero för mycket av hastigheten på flödet. För att få ett så högt värde på SMER som möjligt bör temperaturen i luften vid driftfall med höga inflöden av sågspån hållas vid 100 °C.
i figur 8 och 9 ökar med ökat luftflöde i både det högre och lägre inmatningsfallet av sågspån vilket är förväntat då ett högre luftflöde kräver en större eleffekt. Om man jämför för 20 Hz med för 10 Hz är dess värde inte sällan hälften så stort för samma lufthastighet och temperatur under 20 Hz.
Detta är inte så konstigt då massflödet av sågspån är ungefär dubbelt så högt men ungefär samma mängd energi används av fläkten. Ska ett så lågt som möjligt eftersträvas borde ett lägre tryckfall för luften användas tillsammans med en hög inmatning av sågspån. Vid en hög inmatning av sågspån skulle det också kunna vara motiverat att minska den pneumatiska transportlängden då det generellt bara torkas fram till givare T-3. Tryckfallet som krävs för att transportera sågspånet genom systemet bör då bli lägre.
Det relativa felet i SMER och SPC i figurerna 6, 7, 8 och 9 ger stora variationer från det beräknade värdet. De stora variationerna beror nästan helt och hållet på skillnader i mätningen av massflöde sågspån. Anledningen till att dessa skillnader är stora beror av flera saker. Bl.a. att inmatningsskruven matar in sågspånet ojämnt eller att spån fastnar någonstans i systemet under den tiden som massflödet mäts upp. Den mänskliga faktorn under mätningarna skulle också kunna vara en orsak.
Det användes medelvärden från två prover på massflöde och fukthalt för en körning men för att med större säkerhet kunna ange korrekta värden för massflöden och fukthalter borde fler prover ha tagits. Tyvärr fanns det bara en begränsad mängd sågspån så därför togs det bara två.
Effektbalansen ̇ i tabell 4 stämmer inte överens med den uppmätta effekten ̇ . Den är generellt ungefär 8-12% lägre än ̇ . Detta beror troligtvis mestadels på förluster mellan inmatningsskruven och överhettaren. Förlusterna från ekvationen (11) tar bara upp förluster mellan T-REG och T-6. När testerna genomfördes fanns det isolering på hela rörsystemet förutom just mellan skruv och överhettare.
Anledningen till att denna del inte togs i beaktning var att det antogs att eftersom det var en såpass liten del av systemet skulle inte alltför mycket effekt förloras mellan dessa. Detta har åtgärdats och isolering sitter nu även där. Inför framtida tester med torken kommer förlusterna vara lägre.
Flera av de mätningar som gjordes fick uteslutas från resultatet på grund av felaktigheter i effektbalansen som inte kunnat förklaras med förlusterna mellan skruv och överhettare. Detta gällde bl.a. när effektbalansen gav en högre total effekt än vad som mättes upp från ̇ . En av de orsakande faktorerna för detta kan ha varit att rörväggarnas temperatur inte stabiliserats ordentligt mellan olika körningar och en viss effekt kan då ha kommit från rören. Det fanns även en körning där effektbalansen torkade alldeles för lite så skillnaden mellan ̇ och
