صنعت نساجی و مدیریت مصرف انرژی

26/02/2015

صنعت نساجي در هر كشور را مي‌توان به سه بخش ريسندگي، بافندگي و تكميل تقسيم بندي نمود و بيشترين مصرف انرژي در واحدهاي ريسندگي و تكميل (چاپ و تكميل) مي‌باشد. براساس مطالعات انجام گرفته، عمده مصرف سوخت فسيلي در صنعت نساجي در بخش رنگرزي،‌ چاپ و تكميل پارچه مي‌باشد. در کارخانجات ريسندگي و بافندگي عمده سوخت فسيلي مصرفي،جهت توليد بخار مصرفي دربخش تهويه مي‌باشد. سه پارامتر درجه حرارت، درصد رطوبت نسبي و ميزان گردش هوا از عوامل حياتي ادامه فرايند صحيح در كارخانجات نساجي است.
در شكل زير مقايسه انرژي‌هاي حرارتي و الكتريكي در صنعت نساجي چند كشور مختلف جهان نشان داده شده است. انرژي حرارتي شامل انرژي‌هاي ناشي از سوخت‌هاي فسيلي از جمله گاز، نفت و زغال مي‌باشد.


شكل 1: مقايسه مصرف انرژي حرارتي و الكتريكي در صنعت نساجي چند كشور مختلف جهان

در تقسيم‌بندي ديگري انرژي مصرفي چندين كشور براساس نوع حامل‌هاي آنها در صنعت نساجي آمده است.

 
شكل 2: مقايسه مصرف حامل‌هاي انرژي در صنعت نساجي چند كشور مختلف

فرايند عمومي توليد در صنعت نساجي
از آنجاييکه توليد محصولات نساجي در واحدهاي صنعتي کوچک نيز امکانپذير مي‌باشد، تعداد و تنوع توليد کنندگان در اين صنعت بسيار زياد است. صنايع پشمي، پنبه‌اي، توليد مواد اوليه پوشاک، منسوجات نبافته و کشباف، شاخه‌هاي متنوع اين صنعت مي‌باشند.
در يک نگاه کلي صنعت نساجي به سه بخش زير تقسيم مي‌گردد.
•واحد ريسندگي
• واحد بافندگي
• واحد تکميل

در واحد ريسندگي، مواد خام که ممکن است پنبه، پلي استر، ويسکوز و … باشند پس از طي مراحل مختلف به نخ تبديل مي‌گردد. در اين قسمت عمليات مختلفي جهت حذف ناخالصي‌هاي مواد اوليه، ترکيب مواد مختلف با يکديگر و ايجاد تاب و کشش جهت توليد نخ صورت مي‌گيرد.
در واحد بافندگي در ابتدا عملياتي جهت آماده سازي نخهاي تار جهت اتصال به دستگاه‌هاي بافندگي و افزايش مقاومت نخ صورت مي‌گيرد و سپس توسط ماشين‌هاي بافندگي مختلف پارچه مورد نظر توليد مي‌گردد.
در واحد تکميل عمليات مختلفي جهت شستشو و حذف آلودگي‌هاي پارچه، براق کردن پارچه، چاپ طرح‌هاي مختلف روي پارچه و تثبيت عرض و رنگ آن صورت مي‌گيرد. همچنين بسته به نياز، عمليات تکميلي جهت جلوگيري از آب رفتگي، چروک شدن و … انجام مي‌شود. در انتها پارچه پس از کنترل، طاقه پيچي و بسته بندي شده و به انبار فرستاده مي‌شود.
پروسه رنگرزي در صنعت نساجي يكي از پروسه‌هاي انرژي بر مي‌باشد. علت اين امر آن است كه اكثر رنگينه‌ها جهت جذب بروي پارچه نياز به دما و زمان بالايي دارند. به طور كلي دو روش جهت گرمايش ماشين آلات رنگرزي وجود دارد.

1- كويل باز مخصوص گرمايش ماشين‌هاي اتمسفريك و يا مخازن رزو ماشين‌هاي رنگرزي تحت فشار
2- كويل بسته جهت تمامي ماشين‌هاي تحت فشار و تعدادي از ماشينهاي اتمسفريك

با توجه به دو روش فوق امکان صرفه جويي انرژي در ماشين آلات رنگرزي موجود مي‌باشد. همچنين يكي از شاخص‌هاي مهم در ماشين‌هاي رنگرزي نسبت L:R مي‌باشد. اين نسبت نشان‌دهنده حجم محلول به ليتر بر وزن كالا برحسب كيلوگرم مي‌باشد مثلاً اگر در عمليات رنگرزي 300 كيلوگرم كالا، نسبت L:R برابر 10:1 باشد نشان‌دهنده اين است كه حجم آب درون مخزن 3000 ليتر مي‌باشد. اين نسبت هر چه كمتر باشد انرژي كمتري براي توليد واحد كالا مصرف مي‌گردد.
جدول زير دبي مناسب جهت رنگرزي انواع نخ روي بوبين را نشان مي‌دهد.

نوع مواد فشار خروجي پمپ psi مقدار گردش سيال
(turn/min)

نرخ عبور
(flow rate) lit/min/kg

پلي‌استر 35 6-5 42
رايون 35 5-4 34
پنبه 30 5-4 34
اكريليك 22 5-4 25
پشم 22 4-3 25


شكل 3: فرايند توليد در واحد ريسندگي


شکل 4: فرايند توليد در واحد بافندگي


شکل 5: فرايند توليد واحدتکميل

راهكارهاي بهينه‌سازي مصرف انرژي
دريک جمع بندي کلي راهکارهاي اصلاحي در زمينه تعميرات و نگهداري در جهت بهينه‌سازي مصرف انرژي در بويلرخانه شامل موارد زير مي‌باشد.
• بازرسي مداوم فرآيند تصفيه آب
• بهره برداري در پايين ترين دماي آب داغ يا فشار بخار قابل قبول با مصرف
• برنامه ريز ي صحيح تقاضا براي حداکثر کردن را ندمان ديگ بخار
• چک کردن متناوب راندمان بويلر
• مونيتورکردن و مقايسه کردن داده‌هاي مربوط به راندمان جهت تعين استاندارد
• مونيتورکردن مقدار هواي اضافي ديگ بخار
• تنظيم مداوم مشعل
• جايگزين يا تعويض کردن عايقهاي نامناسب يا از بين رفته
• کاليبره کردن دستگاه‌هاي اندازه گيري و سيستم‌هاي کنترلي احتراق

راهکارهاي اصلاحي در زمينه تعميرات و نگهداري در جهت بهينه سازي مصرف انرژي درمصرف بخار شامل موارد زير مي‌باشد.
• تعيين برنامه مدون جهت نگهداري و بازرسي تله‌هاي بخار
• بازرسي مداوم و مناسب تجهيزات
• بازرسي دقيق و صحيح نشتي بخار و مايع کندانس شده
• نگهداري بخار در شرايط مساعد مورد نياز
• تعمير عايق‌هاي معيوب
• خاموش کردن دستگاه‌هايي که در فرآيند نيستند.
• خاموش کردن خطوط انتقال بخار و مايع کندانس هنگامي که نيازي به آنها نيست.

به طور كلي بازيابي حرارتي در کارخانجات نساجي به روش‌هاي زير امكان پذير مي‌باشد:
• بازيابي در ديگ بخار از گازهاي خروجي
• بازيابي از تخليه ديگ بخار
• بازيابي از طريق فلاش بخار
• بازيابي از مايع برگشتي حاصل از ميعان

دريک جمع بندي کلي راهکارهاي اصلاحي در زمينه تعميرات و نگهداري در جهت بهينه‌سازي مصرف انرژي در بازيافت حرارت شامل موارد زير مي‌باشد:
• مشخص نمودن منبع حرارت اتلافي
• كاهش دماي حرارت اتلافي
• بهبود بخشيدن، نگهداري و بازرسي تجهيزات در جهت كاهش حرارت اتلافي

نظرات کاربران