Kan kjent bilmotorteknologi brukes i industrielle vaskerier?

Kan man innføre rekompresjon av damp (MVR) i den mest energikrevende delen i industrielle vaskerier, tørkeprosessen? Lykkes man vil energibehovet til en damptørker reduseres med 60-80%, avhengig av prosess og type tørker.

Hvorfor bruke MVR i industrielle vaskerier?

Bakgrunnen for prosjektidéen vokste fram da Nor Tekstil, som håndterer store deler av tekstilvask fra blant annet sykehus og hoteller rundt om i Norge, tok kontakt med SINTEF sommeren 2017, med ønske om å redusere energibruken i deres produksjon.

Industrielle vaskerier bruker store mengder damp, blant annet til damprulletørkere. Dampen fungerer som en varmebærer og avgir varme i rullene når den kondenseres. Vått tekstil går gjennom tørkeren og tørkes når de kommer i kontakt med de varme rullene. Damptørking muliggjør også for MVR. I tillegg muliggjør damptørking for MVR. MVR står for «Mechanical Vapor Recompression», som handler om å øke trykket og temperaturen til vanndampen etter den har blitt brukt i en prosess.

Dette brukes i mange andre industrier i dag, men må spesialtilpasses til tekstiltørkere. SINTEF skulle bruke mer kompakte og dermed mye billigere turbokompressorer, kjent fra bilindustrien. Energibehovet til vaskeriet, som i dag dekkes av propangass, vil dermed reduseres i tillegg til å bli erstattet av mye mer miljøvennlig norsk strøm.

Figur 1: Forenklet illustrasjon av et fremtidig industrielt vaskeri med MVR teknologi

CleanTex-prosjektet

SINTEF og Nor Tekstil etablerte prosjektet CleanTex for å forske på hvordan man kan integrere MVR i industrielle vaskerier. Under oppstartsfasen ble det laget modeller og ulike konsepter for hvordan teknologien skulle implementeres.

Da SINTEF gjorde målinger av dampen fra rulletørkerene på vaskeriet i Trondheim traff vi et skjær i sjøen. Det viste seg at dampinnholdet i avkastet fra tørkerne var mye lavere enn først antatt. Med avkast menes det som fordampes av de våte tekstilene gjennom tørking, og forlater tørkeren. Rulletørkerdesignet hos Nor Tekstil gjorde at mye luft kom inn i avkastet, og resulterte i at bare 20-25%_vol av avkastet var damp. Resten var luft.

MVR-teknologi

MVR-teknologi baserer seg på at det som komprimeres er ren vanndamp, som senere kan kondenseres for å avgi varme. Inneholder dampen for mye luft, bruker kompressorene mye energi på å øke trykket til noe som ikke kan kondenseres. Dette gjør at driftskostnadene blir for store for å kunne implementere teknologien. Det gikk heller ikke an å «lukke» tørkeren, ettersom dette slår negativt ut på andre egenskaper som tørkeren er avhengig av. Som følge av dette ble det valgt å avslutte prosjektet før tiden, ettersom målet til prosjektet ikke kunne oppnås på den tenkte måten.

Vi har derfor lært fra prosjektet at MVR-teknologi kan være krevende å implementere på lignende tørkesystemer. Vi har derimot funnet andre energireduserende tiltak som bedriften kan velge å implementere i ettertid. Blant annet vet vi at avkastet som i dag ikke brukes, kan varmeveksles mot andre deler i prosessen. Vi fikk også kartlagt de største energiforbrukerne som gir bedre mulighet for å kvantifisere andre energireduserende tiltak i fremtiden.

Fakta om MVR

• Vann kondenseres ved høyere temperatur på høyere tykk (100°C ved 1 bar, 180°C ved 10 bar).
• MVR brukes ofte i kombinasjon med damptørkere ettersom dampen forlater tørkeren ved ca 110°C og 1 bar. Ved konvensjonell damptørking slippes dampen ut i atmosfæren og en gass/diesel drevet generator lager ny damp til tørkeren.
• Ved MVR rekomprimeres noe av den brukte dampen til et høyere trykk, og kondenseres i en varmeveksler mot resten av den brukte dampen. Den kalde dampen blir da varmet opp og kan brukes på nytt i tørkeren.
• MVR reduserer energibehovet til en damptørker med 60-80%, avhengig av prosess og type tørker.

CleanTex var et forskningsprosjekt med SINTEF i spissen og støtte fra Norges Forskningsråd.