Notat. PSO-F&U Ansøgningsskema for år Dansk projekttitel: Energieffektiv intern materialetransport i industri. 2.

Transkript

1 Notat Sag: 22/ J.nr.: 464- Vor ref.: JBJ/MMH oktober 22 PSO-F&U Ansøgningsskema for år 22 Dato for udfyldelse: 29. oktober 22 Udfylder reference: Morten Stobbe Dato for eventuel revision: - ELFORs dok.nr.: 1. Dansk projekttitel: Energieffektiv intern materialetransport i industri Engelsk projekttitel: Energy efficient internal transportation of material in industry Projektnr.: 2. Indsatsområde: X Roterende elforbrugende systemer Industrielle processers optimering, herunder standby Typer af aktiviteter: Totalenergi rettet mod off. sektor, boliger samt handel og service 3. Resumé af projektet: Projektet har til formål at udredning af de generelle energimæssige forhold omkring materialetransport i forbindelse med pneumatisk baseret transport og substitutionsmuligheder i forhold til mekanisk transport, samt at kortlægge, analysere og udvikle industrielle pneumatiske transportsystemer baseret på dense-phase-teknikken med henblik på energieffektivisering. Herunder udarbejdes en dimensioneringsvejledning med tilhørende edb-værktøj til hvorledes, og under hvilke forhold, industrielle pneumatiske transportsystemer med energimæssig fordel kan etableres som dense-phase systemer.

2 Notat Projektansvarlig organisation: Energy Consulting Network ApS Adresse: Østergade 23-29, DK-8 Århus SE-nummer: Tlf.: Fax: Projektansvarlig: Regnskabsansvarlig: Nøglemedarbejder: Morten Stobbe Leo Munk Leo Munk Tlf.: Fax: Tlf.: Fax: Tlf.: Fax: Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Teknologisk Institut, Center for Ventilation og Miljø Faglig projektleder: Hans Olsen Tlf.: Fax: ogisk.dk Nøglemedarbejdere: Sandie Nielsen Tlf.: Fax: nologisk.dk Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Beesche Consult ApS Nøglemedarbejder: Ole Beesche Tlf.: Fax: Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Dansk Energi Analyse A/S Nøglemedarbejder: Mogens Johansson Tlf.: Fax: Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Poul Andersen Maskinfabrik A/S Testcenter for pneumatisk transport Nøglemedarbejder: Poul Andersen Tlf.: Fax: Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Færch Plast A/S Nøglemedarbejder: Henrik Tornager Tlf.: Fax: Øvrige projektdeltagere/virksomheder (navn og institution): Danisco Cultor A/S Nøglemedarbejder: Jørgen Fredborg Tlf.: Fax: Årsopdelt finansieringsplan (Artsopdelt budget anføres i punkt 14): År 22 År 23 År 24 År 25 Beløb i 1. DKK ELFOR Øvrig ELFOR Øvrig ELFOR Øvrig ELFOR Øvrig Totalt budget 6. Dato: Projektansvarliges underskrift:

3 Notat Finansiering og mandskabsindsats: Alle beløb i DKK 1. Organisation/virksomhed/instit ution ELFOR Øvrig (Øvrig finansiering skal specificeres) PSO Egenfinansiering finansiering Total Timer ECN TI Beesche DEA PAM/Færch/Danisco Total Hvis der ønskes en lavere egenfinansiering af de samlede projektudgifter, eller der ønskes et højere omkostningstillæg end beskrevet i regelsættet, skal der anføres en særskilt begrundelse herfor. 3

4 Notat Projektbeskrivelse: Projektet målsætning er at udrede de generelle energimæssige forhold omkring materialetransport i forbindelse med pneumatisk baseret transport og substitutionsmuligheder i forhold til mekanisk transport at kortlægge, analysere og udvikle industrielle pneumatiske transportsystemer baseret på dense-phaseteknikken med henblik på energieffektivisering. Herunder udarbejdes en dimensioneringsvejledning med tilhørende edb-værktøj til hvorledes, og under hvilke forhold, industrielle pneumatiske transportsystemer med energimæssig fordel kan etableres som dense-phase systemer. Fase 1. Behovsundersøgelse Behovs- /markedsundersøgelsen forventes at udrede følgende forhold: Hvilke teknologier der bruges (vacuum, overtryk (trykluft, ventilator-), herunder trykniveauer, tekniske løsninger osv.), hvilke materialer, der transporteres, elforbrug til transporten absolut og relativt, osv. Konkrete cases med beskrivelse og dokumentation ved målinger Etablering af prioriteringsværktøj i forbindelse med at vælge relevant metode for materiale transport Et sådant prioriteringsværktøj forventes bl.a. at basere sig på etablering af relevante energi/materiale nøgletal. Sammenskrivning af rapportdel med oversigt over dagens situation, elforbrug til pneumatisk transport og cases Fase 2. Forsøgsopstilling Der opbygges en forsøgsopstilling i Teknologisk Instituts ventilationslaboratorium. Der opbygges et fleksibelt kanalsystem med tilhørende måle- og styringssystem og visualiseringsmuligheder. Fase 3. Forsøg På forsøgsopstillingen gennemføres forsøg med varierende systemudformning, styringsstrategier og transportmedier. Forud for den endelige definition af forsøgsudformningen etableres der en tæt dialog med de tre virksomheder, PAM (Poul Andersen Maskinfabrik A/S), Færch Plast A/S og DANISCO Cultor A/S mhp. at etablere så meget praktisk erfaring i denne fase som muligt. Fase 4. Matematisk model På baggrund af måleresultaterne, samt fortolkningen af disse, opbygges en matematisk model til simulering af transport ved såvel dense-phase- som dilute-phase teknikken. Forudsætninger for anvendelighed og usikkerhedsanalyse beskrives, og modellen tænkes i første omgang omsat til et regnearksbaseret simuleringsværktøj. Fase 5. Afprøvning i praksis Med henblik på at underbygge resultaterne fra laboratorieforsøgene, samt med henblik på at kalibrere modelleringsværktøjet gennemføres fuld skalaforsøg og afprøvninger på PAM Testcenter for pneumatisk transport. Fase 6. Information På basis af ovenstående forsøg, modelberegninger og øvrige erfaringer udarbejdes en vejledning for valg, dimensionering og styring af interne transportsystemer. Desuden beskrives en metode for in-situ test af transportsystemet inden endelig ibrugtagning. Der udarbejdes en brugervenligt edb-værktøj (regnearksbaseret) til brug ved energi- og dimensioneringsovervejelser, i lighed med bl.a. de edb-værktøjer som er defineret indenfor rammeprogrammet for energirigtig projektering. Projektets formidles via en projektrapport, tekniske artikler i fagtidsskrifter samt ved afholdelse af en temadag på en af demovirksomhederne. 4

5 Notat Projektets relevans: Man kan generelt skelne mellem to typer pneumatisk transport: Dilute-phase: Er langt den mest almindelige form for pneumatisk transport. Den er karakteriseret ved at det materiale man ønsker at transportere opblandes i transportmediet, sædvanligvis luft, hvorefter en kontinuerlig transport af blandingen finder sted. Ved denne transportform vil alle partiklerne holde sig svævende i luftstrømmen under hele transporten Dense-phase: Karakteriseret ved at materialetætheden er så stor, at kun en meget lille del af materialet svæver. Disse systemer er som regel højtrykssystemer hvor materialet transporteres som propper (såkaldte slugs) eller strenge. Disse systemer er særdeles energiøkonomiske sammenlignet med tilsvarende i dilute phase idet de benytter sig af højt differenstryk, langsom transporthastighed og dermed små luftmængder. Disse systemer findes ikke analytisk velbeskrevet, (mangler modellering, teoribeskrivelse samt anvisninger vejledning). Systemerne volder derfor en del problemer i industrien. Som nævnt findes der i litteraturen ikke mange henvisninger til teoretiske anvisninger, modeller eller forsøg på nøjagtig at kvantificere energiforbruget ved Dense-phase systemer. Der er dog et par stykker har forsøgt, bl.a. Thames Polytechnic, London som i artiklen: An Economic Design Study of Pneumatic Conveying Systems giver et sammenligningsgrundlag mellem dilute-phase og dense-phase kontinuert transport af 3 ton materiale per time. Dense-phase systemet krævede kun ca. 1/3 effekt i forhold til dilute-phase systemet. Der er dog generel enighed om at dense-phase systemer er særdeles energibesparende buddene går fra 15% op til 8% hvilket ganske udmærket illustrerer den mangel på teoretisk beskrivelse, modellering og forsøg som hersker indenfor dette område. Elforbruget til pneumatisk materialetransport i Danmark kan udfra Teknologikatalog Energibesparelser i Erhvervslivet (Energistyrelsen, 1995) beregnes og vurderes til at udgøre i alt ca GWh/år. Det vurderes at dense-phase transport kan bringes til udnyttelse således at der kan opnås besparelser på mindst 3% for både trykluft- og vakuumbaserede såvel som ventilationsbaserede systemer. Trykluftbaseret materialetransport: Vakuumbaseret materialetransport Ventilationsbaseret materialetransport Total forbrug: Total besparelsespotentiale: 4-5 GWh/år (trykluft i alt ca. 1.1 GWh/år) 1-15 GWh/år (vakuum i alt ca. 2 GWh/år) 3-4 GWh/år (ventilation i alt ca. 1. GWh/år) ca. 52 GWh/år ca. 15 GWh/år Denne besparelse svarer til en miljømæssig reduktion på hhv t. CO 2, 5 t. SO 2 og 5 t. NO x. Hertil kommer desuden den afledte besparelse på filter siden idet både finansierings- og driftsøkonomien kan forbedres markant ved en reduktion i det specifikke luftforbrug. På ventilationssiden spares endvidere energi til opvarmning af erstatningsluften (typisk faktor 3-5 i forhold til elforbruget til at drive ventilationsanlægget). Et realistisk bud som rettesnor for et landsdækkende potentiale bør rimeligvis kunne anslås til ca. 3% - dvs. ca. 15 GWh per år i Danmark. 5

6 Notat Værtsorganisationens F&U-strategi inden for området: Energiforbrug i forbindelse med energirigtig projektering af centrale pneumatisk (vakuum) baserede materiale transportanlæg er blevet kortlagt og undersøgt i forbindelse med F.R.I. s rammeprogram for energirigtig projektering. Erfaringerne herfra er udelukkende baseret på centralisering af dilute-phase systemer. Projektet blev gennemført under projektledelse af Morten Stobbe. Der er i samarbejde mellem Projekt Værktøjskassen og Teknologisk Institut nyligt afsluttet et udredningsprojekt om Energi-effektivisering i industrielle vakuumanlæg. Disse undersøgelser er de første målrettede forsøg i Danmark på at kortlægge, beskrive og analysere energiforbrug i forbindelse med vakuumanlæg og pneumatisk transport. Teknologisk Institut har desuden for nylig afsluttet et projekt vedr. energioptimering af sugehoveder og har i den forbindelse gennemført en række laboratorieforsøg med henblik på at bestemme den minimale transporthastighed for forskellige partikelformige forureningstyper som forekommer indenfor træ-, plast- og metalindustrien. Dette projekt blev gennemført under projektledelse af Hans Olsen. 6

7 Notat Arbejdsfordeling og projektledelse: Projektorganisation: Projektansvar Navn Uddannelse Daglig funktion/firma Erfaring og ekspertise Projektansvarlig Morten Stobbe Civilingeniør Partner/ ECN Projektledelse og koordinering Energiteknik, udarbejdelse af energirigtigprojekterings vejledning for vakuumanlæg, vakuum teknik Teknisk Projektleder Hans Olsen Ingeniør Projektleder/TI Projektledelse Energiteknik, procesteknik, forsøgsopstilling, pneumatisk transport, vakuumteknik Nøglemedarbejdere: Ole Beesche Ingeniør Ejer/ Beesche Consult ApS Edb-simulering af vakuumtransportsystemer Konstruktion og beregning af pneumatiske transportsystemer Mogens Johansson Ingeniør Ejer/Dansk Energi Analyse A/S Analyse og udredning af energiforbrug ved mekanisk materialetransport. Sandie Nielsen Ingeniør Projektingeniør/TI Forsøgsopstilling Måleteknik og måleopsamlinger Leo Munk Ingeniør Økonom Partner/ECN Energiteknik Økonomisk analyse Poul Andersen Ingeniør Direktør/ PAM A/S Fabrikation af pneumatiske transportsystemer Fuld skala forsøg med pneumatiske transportanlæg Energiteknik, design, drift og vedligehold af pneumatisk materialetransportanlæg Energiteknik, design, drift og vedligehold af pneumatisk materialetransportanlæg Arbejdsfordeling: X indikerer hovedansvar/nøgleinput, X indikerer input, (x) indikerer sparring Morten Stobbe Hans Olsen Ole Beesche Mogens Johansson Sandie Nielsen Leo Munk Poul Andersen Jørgen Fredborg Henrik Tornager Jørgen Fredborg Driftsleder/ DANI- SCO CultorA/S Henrik Tornager Maskinmester Energiansvarlig/ Færch Plast A/S Projektledelse Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 X X X X X x X X X X X X x X X X x X X X X x X x x x (x) X (x) (x) x (X) (x) (x) x (X) 7

8 Notat Plan for formidling og udnyttelse af projektets resultater: Resultaterne kan konkret opregnes som: Behovsanalyseværktøj i forbindelse med valg af metode for materialetransport Dimensionerings- og styringsværktøj for energirigtig projektering af dense phase systemrer Edb værktøj til brug i forbindelse med dimensioneringsovervejelser Desuden forventes resultaterne at finde god anvendelse i følgende forbindelser: Opdatering af Teknisk Ståbi og udarbejdelse af nøgletal (pneumatisk transport/dense-phase har aldrig været beskrevet i denne sammenhæng!) Herunder forventes det at projektets resultater vil kunne udnyttes direkte som grundlag i forbindelse med en af ELFOR planlagt udarbejdelse af manual/anvisning/ståbi for arbejde med transport anlæg. Grundlag for udarbejdelse af energistandarder indenfor området vedr. pneumatisk transport både national og internationalt Synergieffekt for produktudvikling, idet adgang til et veldokumenteret energirigtigt projekteringsværktøj vil øge efterspørgsel på energirigtige løsninger Projektets resultater formidles via en projektrapport, tekniske artikler i fagtidsskrifter samt ved afholdelse af temadag(e) på en eller flere af de medvirkende virksomheder. Projektets primære målgruppe er miljø- og energiansvarlige samt drifts- og vedligeholdspersonale i virksomheder af typen plastindustri, levnedsmiddelindustri og papirindustri, fordi det i denne type virksomheder vurderes, at besparelsespotentialet er højt og spredningseffekten stor. Det skal dog nævnes, at de opnåede resultater af projektet kan anvendes i en række andre erhvervsgrene, fordi anvendelsen af pneumatisk materialetransport er meget udbredt. Projektet henvender sig endvidere til rådgivende ingeniører, energikonsulenter, leverandører af vakuumanlæg og brancheforeninger. 8

9 Notat Omfang af offentliggørelse: Resultater og rapportering af projektet vil som hovedregel være offentligt tilgængeligt. I særlige tilfælde, f.eks. ved en meget betydelig egenfinansieringsgrad, kan et begrundet ønske om afvigelser fremsættes her. Ingen ønsker om afvigelser TOTAL: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 2398 Energy Consulting Network: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 46 9

10 Notat Teknologisk Institut: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser 5 5 Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 672 Beesche Consult: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 32 Dansk Energi Analyse: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 11 1

11 Notat Poul Andersen Maskinfabrik A/S 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 8 Færch Plast A/S: 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 45 Danisco Cultor A/S 14. Budget Nedenstående skema udfyldes af den projektansvarlige for det totale projekt og for hver deltagende organisation i projektet. Budget totalt eller for hver deltager: Budget, beløb i 1. DKK Omkostningsart År 22 År 23 År 24 År 25 Total Lønomkostninger (Spec. i bilag 1) Apparater, udstyr, materialer Eksterne ydelser Rejse- og opholdsudgifter Sum pr. år/total Eventuelle indtægter og restanlægsværdi ved projektafslutning Sum netto 45 11

12 Notat Bilag til punkt 14 budget vedlægges som bilag. 15. Anvisningsoplysninger: Pengeinstitut, navn: Danske Bank Adresse: Reg.nr.: Kontonr.: Projektplan: Faseopdeling af projektet og angivelse af tilhørende målbare resultater i form af faglige milepæle. Fase 1. Behovsundersøgelse Fase 2. Forsøgsopstilling Fase 3. Forsøg Fase 4. Matematisk model Fase 5. Afprøvning i praksis Fase 6. Information 12

13 Notat Tidsplan Startdato: 1/12/22 Slutdato: 31/3/23 Aktiviteter/milepæle/betaling Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 År 22 År 23 År 24 År Aktivitetens varighed Milepæl Betaling 13

14 Budgetspecifikation af lønomkostninger til afsnit 14 for Medarbejderkategori Forsker/projektleder Timer Kostpris kr./time Omkostnings tillæg kr./time Totalpris kr./time Totalpris kr./time Morten Stobbe Total Ingeniører Hans Olsen Mogens Johansson Sandie Nielsen Ole Beesche Leo Munk Total Teknisk/administrativt personale Total Andre kategorier Henrik Tornager Jørgen Fredborg Poul Andersen Total Projektsum 19263

15

16

17