سیستم تهویه کارخانجات نساجی

سیستم تهویه کارخانجات نساجی:
کنترل دما و رطوبت در کنار تامین و گردش صحیح هوا و فیلتراسیون آن از جمله مهم ترین مسائل در سیستم تهویه صنایع نساجی و تهویه در ریسندگی است که تأثیر مستقیم بر عملکرد دستگاه ها و نیز جلوگیری از پاره شدن نخ در صنعت نساجی دارد.

تهویه سالن نساجی بایستی به شکل صحیح طراحی شود تا توقف خط تولید کاهش یافته و نیز راندمان دستگاه ها و کارکنان به حداکثر مقدار ممکن برسد. از دیگر ارکان مهم تهویه در صنعت نساجی، فیلتراسیون مناسب هوا از ذرات معلق ناشی از فرآیند حلاجی و غیره است. افزایش رطوبت و به کنترل درآوردن آن و سایر مسائل مهم در سیستم تهویه کارخانجات نساجی در ادامه توضیح داده شده است.

اهمیت وجود سیستم تهویه در صنعت نساجی:
اهمیت وجود سیستم تهویه در صنعت نساجی و تهویه در ریسندگی از آنجا ناشی می شود که سه عامل اصلی و مهم در عیب های به وجود آمده در نخ ها نقش دارند که عبارتند از:

• عیب های ناشی از الیاف بکار رفته.
• عیب های ناشی از فرآیند و عملیات صورت گرفته بر روی نخ.
• عیب های ناشی از نامناسب بودن تهویه صنایع نساجی.

برای مثال وجود عیب توپک در نخ و یا ایجاد عیب پیچش الیاف در روی نخ بخاطر نامناسب یا ناکارآمد بودن سیستم تهویه سالن ریسندگی است. این عیب ها بر اثر کمبود رطوبت در هوا، بالا رفتن مقدار الکتریسیته ساکن در هوا و خارج نشدن مناسب پرزها، گرد و غبار توسط سیستم تهویه سالن نساجی شکل می گیرند.

کنترل دما و رطوبت در سیستم تهویه سالن نساجی:
رطوبت نسبی به مقدار بخار آب موجود در حجم مشخصی از هوا نسبت به حداکثر بخار آبی که آن مقدار هوا می تواند در یک دمای مشخص در خود نگه دارد، گفته می شود که معمولا به صورت درصد (بین 0 تا 100 درصد) بیان می شود.

هوای خنک نسبت به هوای گرم مقدار بخار آب کمتری را می تواند در خود نگه دارد و بنابرین رطوبت هوا به دمای هوا وابسته است. برای مثال هوای با 10 درجه سانتی گراد رطوبت کمتری را نسبت به هوای 20 درجه سانتی گراد در خود نگه می دارد.

تنظیم رطوبت هوای داخل سالن های نساجی موجب افزایش تولید شده و یکی از فاکتورهای مهم برای تضمین کیفیت در صنعت نساجی است.

کلیه منسوجات خاصیت جذب رطوبت و رطوبت دهی به محیط اطراف خود را دارند. اگر محیط اطراف خشک تر از رطوبت نسبی نخ یا پارچه مورد نظر باشد، نخ یا پارچه رطوبت خود را به هوا منتقل می کند و برعکس آن اگر هوا مرطوب تر باشد، رطوبت خود را به نخ یا پارچه مورد نظر می دهد.

این حالت رطوبت دهی و رطوبت گیری از فرآیند ابتدایی تا تولید نهایی محصول، توزیع و مصرف توسط مصرف کننده روی می دهد که تأثیر مستقیمی بر خواص آن از جمله مقاومت کششی، خاصیت ارتجاعی، قطر الیاف، سایش یا اصطکاک آن دارد و می بایستی سیستم تهویه کارخانجات نساجی سطح رطوبت نسبی هوا را در تمامی مراحل تولید تا بسته بندی و انبار و … در حد مطلوب و به طور ثابت نگه دارد.

الیاف در آب و هوای خشک، رطوبت خود را به هوای خشک داده و خاصیت ارتجاعی و مقاومت آن در برابر پارگی به شدت کاهش می یابد.

بنابرین اگر سطح رطوبت هوا در سالن خیلی کم باشد، موجب پارگی الیاف شده و از نظر زمان و هزینه خسارت هایی را بر تولید کننده تحمیل می کند. برای مثال در محصولات با پارچه نخی، با افزایش 10 درصدی رطوبت نسبی (برای مثال از 60 درصد به 70 درصد) خاصیت ارتجاعی محصولات بیش از 15 درصد افزایش می یابد. (منبع: Institute of textile technology, USA, Humidity level 60%)

همچنین با کنترل رطوبت توسط سیستم تهویه سالن نساجی، کیفیت لغزش قطعات ماشین ریسندگی و بافندگی و … نیز افزایش یافته و مقاومت اصطکاکی آن کاهش می یابد.

همچنین با توجه به اینکه الیاف و پارچه معمولا بر اساس وزن فروخته می شود، کاهش رطوبت جذب شده در آن می تواند تا 4 درصد موجب کاهش وزن آن گردد. برای مثال کنترل نامناسب رطوبت هوا در کارخانه ای که روزانه 80 تن محصول تولید می کند، موجب کاهش 4 درصدی وزن آن، معادل کاهش 3200 کیلوگرمی محصول تولید شده در هر روز می گردد.

در یک کارخانه نساجی با سطح رطوبت پایین هوا، الکتریسیته ساکن می تواند بین 4 تا 5 اینچ (10 تا 12 سانتی متر) پرش کند (تخلیه الکتریسیته) و چون شدت جریان آن کم است، می تواند ولتاژی برابر صدها هزار ولت ایجاد کند که مشکلات متعددی را به وجود می آورد که مهم ترین آنها عبارتند از:

خطر فیزیکی برای اپراتورهای دستگاه ها:

• این تخلیه الکتریکی می تواند موجب ایجاد شوک در بدن اپراتور در حال کار با دستگاه شده و چون در نزدیکی دستگاه در حال کار رخ می دهد برای سلامت اپراتور خطرناک خواهد بود.
• الکتریسیته ساکن می تواند موجب به هم چسبیدن مواد اولیه و در نتیجه کند شدن کارکرد دستگاه شده و بر برنامه تولید اثر منفی بگذارد.
• با توجه به اینکه امروزه در اکثر ماشین آلات از سیستم های کنترل الکترونیکی استفاده می شود، یک تخلیه الکتریکی نابجا می تواند موجب صدمه دیدن تجهیزات الکترونیکی شده و هزینه های سنگین تعمیرات را بر دوش تولید کننده قرار دهد.

(با نگه داری سطح رطوبت نسبی هوا در بالاتر از 50 درصد توسط سیستم تهویه سالن نساجی، می توان الکتریسیته ساکن و خطرات آن را حذف کرد.)

به طور خلاصه مزایای استفاده از سیستم رطوبت زن و کنترل آن در سیستم تهویه صنایع نساجی عبارتند از:

1. کاهش مدت زمان توقف خط تولید.
2. افزایش کیفیت و کمیت محصولات تولیدی.
3. محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیکی خطرناک.
4. ایجاد محیطی سالم و مطبوع برای اپراتورها.

رطوبت نسبی مناسب در سیستم تهویه صنایع نساجی چه مقدار است؟
رطوبت نسبی مناسب در سیستم تهویه صنایع نساجی به نوع نخ و فرآیند تولید بستگی دارد. الیاف طبیعی نسبت به نوع دست ساز یا مصنوعی در جذب رطوبت مستعد تر است.

فرآیند تولید منسوجات نخی و کتان می بایستی در سطوح رطوبتی بالا و حدودا مابین 70 تا 80 درصد انجام شود زیرا آنها بسیار ترد و شکننده هستند. این سطح رطویت بایستی در تمامی مراحل از ترکیب مواد خام اولیه گرفته تا حلاجی، تاباندن، ریسندگی و بافندگی اعمال شود تا انعطاف پذیری محصولات تضمین شده و از پارگی نخ و یا ایجاد عیوب دیگر در آن جلوگیری گردد.

نخ پشمی به سطح رطوبت نسبی کمتری (در حدود 65 درصد) نیاز دارد. همچنین نخ ابریشمی به رطوبت نسبی بین 65 تا 70 درصد نیاز دارد. اگر چه ریسندگی نخ ابریشم مصنوعی به سطوح بالاتری از رطوبت (بالاتر از 85 درصد) نیاز دارد.

انتخاب مناسب ترین سیستم تهویه در صنعت نساجی:
منظور از انتخاب مناسب ترین سیستم تهویه در صنعت نساجی این است که دستگاه هایی را بتوان انتخاب نمود که کارایی بالا و در عین حال مصرف انرژی کم و قیمت مناسبی داشته باشند و بتوانند نیازهای اساسی تهویه سالن نساجی را تامین کنند که این نیازهای اساسی عبارتند از:

• دستگاه ها بتوانند دمای سالن را در حد مطلوب در کل روزهای سال نگه دارند.
• دستگاه های انتخابی بتوانند رطوبت هوا را افزایش و در حد قابل قبول و یا استاندارد نگه دارند.
• سیستم بتواند هوای تازه و نیز هوای داخل سالن را فیلتر و آن را در سرتاسر سالن توزیع کند.
• سیستم خارج کننده هوا که شامل اگزاست فن ها می شوند در صورت نیاز مجهز به انواع فیلترهای تصفیه کننده باشند.

به طور کلی دو نوع سیستم تهویه مناسب برای تهویه کارخانجات نساجی پیشنهاد می شود که عبارتند از:

دستگاه های ارزان قیمت مانند دستگاه زنت و ایرواشر:
این دو دستگاه ساختاری بسیار شبیه یکدیگر دارند که یکی از آنها به عنوان دستگاه مناسب برای تهویه سالن نساجی می تواند انتخاب شود. اول اینکه هوای تازه از بیرون سالن و نیز هوای برگشت داده شده از درون سالن را می توانند ادغام کرده (با درصد کنترل شده و مطابق با نیاز) و پس از عبور دادن از فیلترهای متعددی که درون دستگاه نصب می شود، آن را تصفیه نمایند.

دوم اینکه برای کاهش دمای هوا در روزهای گرم سال از سیستم تزریق آب با فشار بالا در مسیر حرکت هوای فیلتر شده از درون دستگاه، استفاده می کنند. آب که با فشار تزریق می شود به صورت ذرات پودری درآمده و گرمای هوا را می گیرد تا هوا را خنک کند. در همین حین که هوا خنک می شود، حجم زیادی از آب با هوا ادغام شده و رطوبت هوای ورودی به سالن را به شدت افزایش می دهد.

در روزهای سرد سال برای افزایش دمای هوا دیگر از سیستم تزریق آب استفاده نمی شود، بلکه کویل های آبگرمی (لوله های پر پیچ و خم حاوی آبگرم) درون دستگاه جاسازی شده که هوای فیلتر شده در اثر برخورد با سطح داغ کویل ها، گرم می شود که این آبگرم توسط دستگاهی مانند بویلر در موتورخانه گرم شده و با پمپ به ایرواشر یا زنت ارسال می شود. در حین گرمایش نیز سیستم پاشش آب فعال شده و برای افزایش رطوبت هوا، مقدار زیادی آب درون هوا تزریق می کند.

دو نکته بسیار مهم در مورد دستگاه های ایرواشر و زنت وجود دارد و آن این است که این دستگاه ها افزایش دهنده رطوبت هستند ولی نمی توانند مقدار آن را به دقت تنظیم کنند و از طرفی نسبت به دستگاه های دیگر مانند سیستم هواساز و چیلر قیمت پایین تری دارند.

علاوه بر ایرواشر و زنت، دستگاه دیگری نیز به نام اکونوپک وجود دارد که کاملا شبیه دستگاه های زنت و ایرواشر است ولی با این تفاوت که به جای کویل آبگرم و بویلر برای گرمایش، مستقیما از یک مشعل گازسوز و کوره هوای گرم برای گرمایش بهره می برد.

دستگاه هواساز و چیلر:
هواساز همانند ایرواشر و زنت است ولی با این تفاوت که برای سرمایش هوا به جای تزریق آب در هوا و پودر کردن آن، دارای کویل آب سرد است که آب سرد شده در چیلر با پمپ به کویل هواساز پمپاژ می شود و دمای هوای فیلتر شده در اثر برخورد با سطح سرد کویل ها، کاهش می یابد.

برای گرمایش هوا هم همانند ایرواشر و زنت به کویل آبگرم مجهز است که آب گرم شده در بویلر با پمپ به کویل های هواساز ارسال می شود.

تفاوت بسیار مهم دیگر هواساز نسبت به ایرواشر یا زنت این است که در هواساز می توان با نصب تجهیزات رطوبت زن و رطوبت گیر مقدار رطوبت هوا را به دقت و به طور پیوسته و به صورت اتوماتیک و هوشمند تنظیم و کنترل نمود.

ولی قیمت دستگاه هواساز و چیلر بیشتر از دستگاهی مانند ایرواشر یا زنت است. هواسازها خود در انواع معمولی و بهداشتی (هایژنیک) طراحی و تولید می شوند. در ضمن چنانچه هواساز و چیلر در یک دستگاه مشترک و در کنار هم طراحی و ساخته شوند، به آن دستگاه پکیج یونیت یا همان روف تاپ پکیج نیز گفته می شود.

بنابرین اگر فقط مسئله افزایش رطوبت در سیستم تهویه صنایع نساجی مد نظر باشد و نه تنظیم و کنترل دقیق آن، یکی از سه دستگاه زنت، ایرواشر یا اکونوپک گزینه مناسبی خواهد بود زیرا هم قیمت اولیه کمتری نسبت به چیلر و هواساز دارد و هم مصرف انرژی کمتر.

ولی اگر مسئله تنظیم دقیق دما و رطوبت در تمام روزهای سال اهمیت داشته باشد، تنها و بهترین گزینه سیستم هواساز و چیلر خواهد بود.