آیا از فرآیند تولید در کارخانجات نساجی خبر دارید؟

دیگ بخار بخشی جدایی ناپذیر از صنعت نساجی است. بیشتر فرآیند تولید پارچه، نیاز به استفاده از بخار یا آب گرم تولید شده توسط این دیگ صنعتی دارد؛ خواه مهندسی نساجی، تولید پارچه فله، تولید پوشاک یا سایر فرآیندهای نساجی مدنظر باشند. به همین دلیل انتخاب یک سیستم دیگ بخار برای تولید منسوجات باید تحت بررسی دقیق قرار بگیرد.

اهمیت استفاده از دیگ بخار در صنعت نساجی

چاپ و رنگرزی در نساجی یک صنعت نسبتاً قدیمی و سنتی است. خواه کارخانه نساجی باشد یا کارخانه چاپ و رنگرزی، یکی از تجهیزات لازم برای تولید الیاف و پارچه در صنایع نساجی، دیگ بخار صنعتی است. دیگ بخار بخش جدایی ناپذیر در پشتیبانی و همکاری در رنگ آمیزی، خشک کردن، برش زدن یا چاپ است.

به عنوان مثال، کارخانه‌های نساجی از دیگ بخار برای پختن دوغاب استفاده می‌کنند و کارخانه‌های چاپ و رنگرزی از دیگ بخار برای گرم و خشک کردن منسوجات استفاده می‌کنند. این فرآیندها در گذشته به صورت دستی انجام می‌شد. با این حال با پیشرفت تکنولوژی، ماشین آلات و تجهیزات مدرن به وجود آمده‌اند. ظهور دیگ بخار، سهولت زیادی را برای کارخانه‌های نساجی به ارمغان آورده است. دیگ بخار علاوه بر کارایی بالا، باعث صرفه جویی در نیروی انسانی و زمان نیز می‌شود و همچنین از تولیدات دستی به مراتب بهتر است.

در این مقاله نگاهی دقیق به روش‌های استفاده از دیگ بخار در فرآیند تولید پارچه می‌اندازیم.

چالش‌های دیگ بخار برای تولید کنندگان پارچه

در حالی که بخار برای فرآیند تولید منسوجات ضروری است، اما بسته به نوع دیگ بخار، تأمین بخار می‌تواند هزینه‌بر باشد. اکثر دیگ‌های بخار معمولی به دلیل طراحی خاص لوله‌های آتش، سرد بودن دیگ و مخازن بزرگ آب، در ابتدا به مدت چند ساعت طول می‌کشد تا شروع به تولید بخار کنند. این طراحی برای شرکت‌های نساجی که تقاضای‌ آن‌ها برای بخار روز به روز یا حتی ساعت به ساعت در نوسان است، زیاد مقرون به صرفه نیست. در نتیجه بسیاری از کارخانه‌های تولیدی باید دیگ‌های بخار خود را حتی در زمانی که تولیدی صورت نمی‌گیرد، روشن نگه دارند که باعث افزایش هزینه‌های سوخت و آب می‌شود. این امر در برخی موارد حتی ممکن است رعایت استانداردهای انتشار گازهای گلخانه ای را برای برخی از کارخانه‌ها دشوار کند. این چالش‌ها غالباً باعث می‌شود که شرکت‌های تولید کننده منسوجات به دنبال راه حل‌های کم‌هزینه برای تأمین حرارت بخار خود باشند.

نقش دیگ بخار در تولیدات نساجی

بخار و آب گرم در مراحل مختلفی از فرآیند تولید منسوجات، نقش اساسی دارند. این مراحل شامل موارد زیر است:

• پیش فرآوری

مرحله پیش فرآوری که بدون شک مهمترین مرحله در پردازش منسوجات است، شامل آماده سازی مواد خام یا پارچه برای رنگ آمیزی و اتمام فرآیند با از بین بردن هرگونه لکه یا آلودگی‌های دیگر است که می‌توانند به کیفیت پارچه در طول فرآیند آسیب برسانند. مراحل مختلفی در این فرآیند وجود دارد و برخی از‌ آن‌ها هم به بخار و هم به آب گرم تمیز و خالص احتیاج دارند که منحصرا به دیگ بخار کارآمد نیاز دارند.

• رنگرزی

روند رنگرزی شامل افزودن رنگدانه‌ها یا رنگ‌ها به منسوجات به منظور رنگ زدن‌ آن‌ها است. رنگرزی روی طیف گسترده‌ای از جنس پارچه‌ها، از جمله پنبه، ریون، جوت، نایلون، پشم، ابریشم و حتی الیاف مصنوعی به خوبی کار می‌کند. در حالی که رنگرزی می‌تواند عملا در هر مرحله‌ای از تولید پارچه انجام شود، این کار معمولاً در طی مراحل تولید الیاف نساجی یا تولید نخ انجام می‌گیرد. این مرحله مهمی در دادن ظاهر مطلوب به منسوجات است و بدون دیگ بخار امکان پذیر نیست. انتقال رنگ به پارچه به مقدار دقیق گرما و رطوبت حاصل از بخار نیاز دارد. بسته به رنگ‌های مختلف، پارچه‌ها و سایر عوامل، متغیرهای زیادی هنگام رنگ آمیزی پارچه وجود دارد. با این حال، دیگ بخار امکان گرم کردن آب و بخار را در دمای خاصی برای رنگ آمیزی پارچه‌ها با رنگ مناسب فراهم می‌کند.

• چاپ

چاپ روی پارچه، مشابه رنگرزی است با این تفاوت که چاپ، طرح‌ها یا الگوهایی را به پارچه اضافه می‌کند، در حالی که رنگرزی یک رنگ یکنواخت را روی کل پارچه یا دسته‌ای از مواد نساجی فراهم می‌کند. درست مانند رنگرزی، در فرآیند چاپ بسته به نوع پارچه و محصول نهایی، از چندین روش مختلف استفاده می‌شود. با این وجود بخار یکی از متداول ترین روش‌های استفاده در چاپ پارچه است. دیگ بخار به تنظیمات خاص گرما و رطوبت مورد نیاز برای انجام چاپ در انواع پارچه کمک می‌کند.

• فرآیند تکمیل

روند تکمیل پردازش منسوجات می‌تواند پیچیده باشد و شامل چندین مرحله است. یکی از این مراحل شامل بخار دادن منسوجات و از بین بردن چین و چروک است. استفاده از حرارت خشک یا اتوی سنتی نیز از روش‌های معمول برای از بین بردن چین و چروک‌های لباس و سایر انواع منسوجات است. با این حال برای برخی از پارچه‌ها، بخار بهترین روش است که دیگ بخار را به عنصری حیاتی در این فرآیند تبدیل می‌کند.

نحوه انتخاب دیگ بخار برای تاسیسات تولید پارچه

با توجه به چالش‌هایی که در بالا در مورد سیستم‌های دیگ بخار ذکر کردیم، انتخاب صحیح دیگ بخار می‌تواند تفاوت زیادی در بهره وری و کارایی کارخانه تولید نساجی ایجاد کند. هنگام جستجوی سیستم دیگ بخار، به دنبال عوامل اصلی زیر باشید:

• انعطاف پذیری دیگ بخار

این ویژگی شاید مهمترین عاملی باشد که تولید کننده پارچه در سیستم دیگ بخار لازم دارد. نیاز به بخار در حین تولیدات نساجی کمی ‌نامنظم است و ممکن است در طول روز، نوسان داشته باشد. رفع این مسئله به نوعی از دیگ‌های بخار نیاز دارد که می‌توانند در صورت عدم نیاز، خاموش شوند تا آب و سوخت، بی مورد هدر نرود. در عین حال، در صورت نیاز به افزایش تولید بخار در ساعات خاصی از روز، روشن کردن دیگ بخار باید آسان باشد.

لوله‌های آتش دیگ بخار معمولی عموما به دلیل طولانی بودن مدت زمان گرم شدن و خنک شدن، انعطاف پذیری زیادی ندارند و در کارخانجات‌ آن‌ها را رها می‌کنند تا در حالت عدم استفاده نیز کار کنند و در نتیجه سوخت و هزینه‌ها را هدر می‌دهند. گزینه بهتر برای بیشتر تولیدات نساجی طراحی دیگ بخار همراه با لوله آب است. دیگ‌های بخار با لوله آب می‌توانند در مدت زمان چند دقیقه، بخار تولید کنند و طراحی قابل تنظیم و کوچک‌ آن‌ها به شما امکان می‌دهد تا‌ آن‌ها را مطابق با نیاز و مدت زمان متغیر، در حالت روشن و یا خاموش تنظیم کنید.

• راندمان سوخت دیگ بخار

بیشتر کارخانجات نساجی ترجیح می‌دهند پول خود را به جای سوخت، بر روی پارچه باکیفیت سرمایه گذاری کنند. با افزایش نیاز به بخار در این صنعت، یافتن انواع دیگ بخار که بتوانند با نیازهای متغیر تولیدات نساجی مطابقت داشته و در عین حال کم مصرف باشند، چالش برانگیز است. همانطور که گفته شد، دیگ‌های بخار همراه با لوله آب قابل تنظیم در اینجا نیز عملکرد بهتری نسبت به دیگ بخار معمولی دارند؛ زیرا برای تولید بخار به آب کمتری نیاز دارند.

• سهولت در نگهداری دیگ بخار

تعمیر و نگهداری، جنبه دیگری از کاربرد دیگ بخار است. که بسیاری از تولید کنندگان منسوجات از آن غافل می‌شوند و در عین حال عنصری بسیار حیاتی است. اگر دیگ بخار خراب شود یا نیاز به تعمیر و نگهداری منظم داشته باشد، می‌تواند کل فرایند تولید را متوقف کند. این امر برای حفظ بهره وری، ایده آل نیست؛ حتی اگر ضرورتی در کار باشد. برای محافظت از خط تولید خود به دنبال یک سیستم دیگ بخار با نظارت پیشرفته و اتوماتیک باشید. این مراقبت‌ها به شما کمک می‌کنند. تا با نگهداری پیشگیرانه همراه باشید و در نتیجه آن،  مشکلات کوچک به مشکلات بزرگ تبدیل نمی‌شوند. برای نظارت بهتر، از یک سیستم دیگ بخار قابل تنظیم استفاده کنید. تا بتوانید بدون توقف خط تولید، در واحدهای جداگانه آن را تعمیر و نگهداری نمایید.

تاثیر کیفیت بخار بر کیفیت محصول نساجی تولید شده

کیفیت بخار دیگ ، تأثیر تعیین کننده‌ای بر کیفیت محصول رنگ شده و خشک شده در کارخانه نساجی دارد. از جنبه دیگر، مصرف سوخت دیگ در کارخانه نساجی به طور کلی نسبتاً زیاد است، بنابراین کارخانه‌های نساجی داخلی و خارجی باید دیگ بخاری را انتخاب کنند. که نه تنها به طور موثری موجب بهبود کیفیت منسوجات در شرکت‌های نساجی شود، بلکه بهره وری تولید را بهبود ببخشد و باعث کاهش هزینه نیروی کار و هزینه بهره برداری از دیگ بخار شود.

کیفیت بخار برای اطمینان از تمیز  کار در کارخانه و بهبود عملکرد، مهم است. کیفیت بخار باید به طور منظم کنترل شود و اقدامات مناسبی باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که فرآیند نساجی، کیفیت بخار مطلوبی را دریافت می‌کند. عوامل متعددی وجود دارد که کیفیت بخار را تعیین می‌کند. بخار مورد استفاده باید دارای معیارهای زیر باشد:

• مقدار صحیح و مناسب بخار

بخار موجود در این فرآیند باید به مقدار مناسب باشد تا از میزان جریان حرارتی مورد نیاز اطمینان حاصل شود. دبی نامناسب می‌تواند محصول را خراب کرده و همچنین میزان تولید را کاهش دهد. اندازه لوله‌ها باید مناسب باشد تا دبی مورد نیاز را فراهم آورند. همچنین بارهای بخار باید به درستی محاسبه شود. دبی ارتباط مستقیم با اندازه لوله دارد. دبی‌ها با استفاده از فلومتر اندازه گیری می‌شوند. فلومترهای مختلفی مانند روزنه، متغیر، فنر دار، گرداب و غیره بسته به نوع کاربرد، استفاده می‌شوند.

• دما و فشار صحیح بخار

بخار باید دما و فشار مناسب برای کاربردهای خاص را داشته باشد. دما و فشار نامناسب بر عملکرد کارخانه تأثیر می‌گذارد. اندازه صحیح لوله و اتصالات خط لوله، باعث تولید فشار صحیح می‌شود.

در بعضی موارد به دلیل وجود هوا و گازهای غلیظ نشدنی، در سطحی از فشار، دمای نسبی حاصل نمی‌شود. دستگاه‌های کاهش فشار دارای سیستم مکانیکی و ابزاری هستند که عمدتا برای کاهش فشار مایع استفاده می‌شوند. از شیرهای کنترل برای کاهش فشار مایع استفاده می‌شود. و این کار با کم کردن مسیر جریان انجام می‌شود. دریچه‌های کنترل دما، سیگنال را از سنسور RTD دریافت می‌کنند؛ بر اساس سیگنال دریافتی، دریچه کنترل برای رسیدن به دمای مطلوبی از گاز بسته می‌شود. با این کار از افزایش دما جلوگیری و از کیفیت و بهره وری بهتر محصول، اطمینان حاصل می‌شود.

• بخار باید عاری از هوا و گازهای غیرقابل تغلیظ باشد

هنگام راه اندازی کارخانه، هوا در لوله‌ها و تجهیزات وجود دارد. حتی اگر در آخرین مراحل استفاده از این دیگ سیستم با بخار خالص پر شده باشد. در زمان خاموش کردن، میعانات تشکیل شده و هوا توسط خلاء حاصل از آن جذب می‌شود. هوا از طریق سطح انتقال گرما یک لایه عایق تشکیل می‌دهد، زیرا رسانای خوبی برای گرما نیست. هوا گرمای مفیدی را منتقل نمی‌کند و اگر با بخار مخلوط شود، میزان حرارت بخار را کاهش می‌دهد.

• پاکیزگی بخار

بخار معمولی در کارخانجات و تاسیسات ممکن است حاوی مقادیر کمی از مواد شیمیایی خوراک و فلس‌های لوله و سایر خوردگی‌ها باشد. که ممکن است در تولید محلول‌های تزریقی که همیشه استریل هستند، مضر باشند. برای جلوگیری از این فاجعه باید صافی‌هایی در خط جریان بالای بخار و دریچه‌ها نصب شوند.

• خشکی بخار

همانطور که می‌دانیم وجود قطرات آب در بخار باعث کاهش آنتالپی واقعی تبخیر و تشکیل فلس در دیواره‌های لوله و سطوح انتقال حرارت می‌شود. قطرات موجود در بخار نیز مانع فرآیند انتقال حرارت می‌شوند. این قطرات هنگام تشکیل در امتداد خط بخار، مشکلی مانند چکش کاری آب ایجاد می‌کنند. در اثر برخورد فضولات آب و انسداد، صدا و لرزش ایجاد می‌شود. یک جداکننده رطوبت در خط بخار، قطرات ریز در جریان بخار و همچنین میعانات گازی که به پایین لوله هدایت شده است را از بین می‌برد.