Zrównoważony rozwój przemysłowych procesów pralniczych. Moduł 1 Technologia maszyn. Rozdział 3. Pralnice tunelowe

Transkrypt

1 Leonardo da Vinci Project Zrównoważony rozwój przemysłowych procesów pralniczych Moduł 1 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 1

2 Historia Historia pralnic tunelowych Poensgen - pralnica karuzelowa o przepływie przeciwprądowym Typ WSK z 10 jednostkami (1950) Pierwszy raz wykorzystano zasadę przepływu przeciwprądowego w przemysłowych procesach pralniczych Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 2

3 Historia Historia pralnic tunelowych Poensgen pralnica karuzelowa o przepływie przeciwprądowym z przegrodą Pullmana (przegroda D) (1957) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 3

4 Historia Historia pralnic tunelowych Wynalezienie pierwszej linii pralniczej Poensgen Flowline (1965) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 4

5 Historia Historia pralnic tunelowych Prototyp pralnicy Voss Archimedia w fabryce w Sarstedt (1970) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 5

6 Historia Historia pralnic tunelowych Śruba Archimedesa to urządzenie do transportu wody opracowane przez greckiego uczonego Archimedesa ( p.n.e.). Voss Archimedia pralnica jednobębnowa Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 6

7 Historia Historia pralnic tunelowych Poensgen modułowa, ciągła linia pralnicza PWZ (1975) Pierwsza pralnica tunelowa z mechanizmem obrotowym! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 7

8 Historia Historia pralnic tunelowych Ultratandem ciągła linia pralnicza Boewe-Passat (1990) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 8

9 Historia Historia pralnic tunelowych Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 9

10 Historia Historia pralnic tunelowych Kannegiesser PowerTrans - Nowa generacja pralnic tunelowych Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 10

11 Konstrukcja Pranie oscylacyjne z przenoszeniem bielizny w dolnej części urządzenia Pranie rotacyjne z przenoszeniem prania w centralnej części urządzenia Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 11

12 Zarządzanie wodą (1) (2) (3) (4) (5) Konfiguracja (Przykład: konstrukcja z dwoma zbiornikami) (1) Pranie wstępne (2) Pranie główne (3) Płukanie (4) Neutralizacja (5) Odwodnienie Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 12

13 Zarządzanie wodą :4.3 1:4.3 1:4 1: : Zarządzanie wodą w maszynie (w litrach na kg wsadu) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 13

14 Zarządzanie wodą :4.3 1:4.3 1:4 1: : "Black Box" schemat Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 14

15 Zarządzanie wodą 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwodnienie 0.4 W przypadku ciągłych procesów prania ze zrównoważonym zarządzaniem wodą, świeża woda jest dodawana tylko w miejscu procesu! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 15

16 Zarządzanie wodą 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwodnienie 0.4 W praktyce przyczynami odchyleń od powyższego schematu mogą być: Różne poziomy wody, woda związana i retencja wilgoci Mniejsza lub większa ilość zmian kąpieli, zmiany barwy, odzysk wody Przeładowanie lub zbyt niski załadunek pralnicy, puste przedziały Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 16

17 Zarządzanie wodą Odchylenia od zrównoważonego zarządzania wodą (np. przeładowanie lub mały załadunek pralnicy) są minimalizowane poprzez zbiornikowe systemy odzysku: Tradycyjnie: zbiornik pod maszyną Nowość: Silosy System silosów dla pojedynczych pralnic lub dla połączeń różnych pralnic (np. pralnico-wirówka i pralnica tunelowa) Kształt silosów idealny dla bardzo zabrudzonej wody procesowej z odzieży roboczej Zasada sedymentacji z czyszczeniem zaworów w dolnym położeniu Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 17

18 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwadnianie 0.4 Jak uzyskuje się przepływ wody o wartości 5l/kg? A) Zoptymalizowane procesy prania B) Do strefy płukania transportowana jest mniej zanieczyszczona kąpiel C) Zoptymalizowane płukanie Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 18

19 Zoptymalizowany proces prania Pranie w kąpieli stojącej Wyraźne oddzielenie kąpieli Zasilanie wodą zależne od wagi wsadu i dozowania chemikaliów Kąpiel piorąca jest transportowana z bielizną Stałe stężenie detergentów Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 19

20 Zoptymalizowany proces prania Porównanie: Zasada przepływu w przeciwprądzie (Archimedia) Woda Bielizna Dozowanie chemikaliów w środkowej strefie prania głównego Trudne do określenia stężenie chemikaliów, szczególnie po zatrzymaniu maszyny! Ustalenie poziomu kąpieli w zależności od wagi wsadu nie jest możliwe W rezultacie tendencja do przedawkowania Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 20

21 Zoptymalizowany proces prania Kąpiele stojące: Transfer W przeciwprądzie: Transfer Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 21

22 Zoptymalizowany proces prania Zakres efektywny A: Niszczenie bakterii Zakres efektywny B: Inaktywacja wirusów (Źródło) Źródło: Zgodnie z 18 prawa niemieckiego o zabezpieczaniu przed infekcjami, obowiązkowa jest walidacja procesów z określonymi środkami, ich stężeń oraz temperatury i czasu trwania procesu! Kąpiel stojąca Dokładna kontrola procesu dla każdej kąpieli Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 22

23 Zoptymalizowany proces prania Kąpiel stojąca Zdefiniowany proces prania Pranie w przeciwprądzie Proces rozcieńczania" Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 23

24 Zoptymalizowany proces prania Konstrukcja ściany bębna: Poensgen PWZ Passat Ultratandem Kannegiesser PowerTrans, PowerTrans Classic i Rotaflex Proste ściany bębna pozwalają na swobodny ruch bielizny tak jak w pralnico-wirówce! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 24

25 Zoptymalizowany proces prania Porównanie: Pochylone ściany bębna w śrubie Archimedesa Dodatkowy ruch prania w kierunku osiowym Tarcie bielizny i jej wpełzanie na ściany bębna Skutki: Dodatkowe tarcie, zmniejszenie opadania, plątanie się bielizny, wzrost niebezpieczeństwa zablokowania się prania Rdzeń bębna zmniejsza jego objętość i zmniejsza krzywą opadania bielizny zmniejszony czynnik mechaniczny prania Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 25

26 Zoptymalizowany proces prania Wymiana mediów między wewnętrznym i zewnętrznym bębnem Proste ściany bębna: Pochylone ściany bębna: Cała szerokość bębna może być używana do wymiany mediów! Mniejsza powierzchnia dostępna do wymiany mediów, tj. dłuższy czas dodatkowy lub wymiana kąpieli poprzez bębny zewnętrzne! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 26

27 Zoptymalizowany proces prania Ruch oscylacyjny i rotacyjny bębna Działanie oscylacyjne procesu prania Działanie rotacyjne procesu prania Ruch bielizny wymuszony przewałami Stałe załamywanie bielizny i tarcie Działanie mechaniczne na powierzchni tekstyliów Swobodne opadanie bielizny Ściskanie bielizny Przenikające działanie mechaniczne Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 27

28 Zoptymalizowany proces prania Składowe czynnika mechanicznego prania: Tarcie Ściskanie Przepływ Tarcie Przepływ Tarcie Przepływ Ściskanie Ściskanie Działanie oscylacyjne procesu prania Działanie rotacyjne procesu prania Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 28

29 Zoptymalizowany proces prania Zalety procesów ściskania bielizny nad tarciem Szybsza adsorpcja detergentów Szybsze rozcieńczanie chemikaliów w strefie płukania Znacznie mniejsze wycieranie tekstyliów Mniejsze mechacenie się wyrobów Brak skręcania wyrobów Cylindry rotujące zapewniają wydajniejsze i łagodniejsze działanie mechaniczne! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 29

30 Zoptymalizowany proces prania BMBF-Project : Zmniejszenie zużycia energii i detergentów (ang. Reduction of energy and detergent consumption ) Kierowane przez: wfk Cleaning Technology Research Institute, Krefeld Wyniki porównania prania rotacyjnego i oscylacyjnego: (wyciąg) Ruch rotacyjny cylindra wzmacnia efekt prania i płukania Szczególnie widoczne zalety w przypadku różnych plam, które są łatwiej usuwane poprzez wyższy czynnik mechaniczny np. następujące plamy na testowej tkaninie PCMS55: Z odzieży roboczej (tłuszcze skórne, lanolina, olej silnikowy, sadza/olej mineralny) Z nakryć stołowych z plamami pochodzącymi od żywności (jaja/pigment, skrobia/pigment, olej roślinny/mleko/pigment, mleko/kakao) Nie stwierdzono zwiększenia niszczenia włókna! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 30

31 Zoptymalizowany proces prania Inne aspekty konstrukcyjne: Średnica i objętość bębna Bezpośredni wpływ na działanie mechaniczne Duża średnica wysoki czynnik g i wysokość opadania PowerTransØ1.635 i m Czynnik g programowalny; możliwe wartości do 0.23 (Voss Archimedia 0.08) Duża objętość bębna lepszy ruch wsadu, łagodne pranie, ochrona przed przeładowaniem i odpowiedni transport Moduł załadowania 1:36 dla wersji oscylacyjnej i 1:50 dla wersji rotacyjnej Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 31

32 Zoptymalizowany proces prania Powiększone strefy stopniowego schładzania: Swobodny ruch tekstyliów i mniejsze mięcie bielizny Porównanie modułów załadowania: - oscylacyjne pralnice tunelowe 1:30 do 1:36 - rotacyjne pralnice tunelowe "PowerTrans Rotaflex" 1:50 - Powiększone strefy stopniowego schładzania, Rotaflex 1:75 Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 32

33 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwodnienie 0.4 W jaki sposób uzyskano przepływ na poziomie około 5 l/kg? A) Zoptymalizowane procesy prania B) Transport mniej zabrudzonej kąpieli do strefy płukania C) Zoptymalizowane płukanie Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 33

34 Transport do strefy płukania System DryTransfer 2 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwodnienie 0.4 Odwodnienie zabrudzonej kąpieli po praniu głównym jest zakończone (Oscylacje lub rotacje z odwadnianiem) Transport do strefy płukania bez kąpieli piorącej! Brak brudzenia strefy płukania; brak spustu w sekcji płukania! Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 34

35 Zoptymalizowane płukanie 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwadnianie 0.4 Jak uzyskano płukanie na poziomie tylko około 5 l/kg? A) Zoptymalizowane procesy pralnicze B) Transport mniej zabrudzonej kąpieli do strefy płukania C) Zoptymalizowane płukanie Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 35

36 Zoptymalizowane płukanie Przepływ wody płuczącej Zależy od wagi wsadu i programu prania, kontrola poprzez indukcyjne mierniki przepływu Stały lub pulsacyjny przepływ w czasie trwania cyklu Wymuszony przepływ przez bęben wewnętrzny Porównanie: Układy ze zbiornikami przelewowymi Obejście przepływu" poprzez bęben zewnętrzny Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 36

37 Zoptymalizowane płukanie Nowe metody płukania Tradycyjna: płukanie w przeciwprądzie Nowość: płukanie wielokąpielowe Bardzo krótkie czasy spustu i napełniania dają możliwość zastosowania nowych metod płukania Jakość płukania taka jak w pralnico-wirówkach Znacznie lepsze rozcieńczanie przy porównywalnym zużyciu wody Znacznie zmniejszenie ilości pustych wsadów przy zmianach wsadów kolorowych Moduł Powtarzalny 2 Technologia proces maszyn płukania Rozdział 3 Pralnice tunelowe 37

38 Zoptymalizowane płukanie Obliczanie rozcieńczeń w trakcie płukania Przykład: Szybkość przepływu 1:4.5 włączając 2 l/kg związanej wody a) 6.0 l/kg płukanie w przeciwprądzie (bez DryTransfer) Rozcieńczenie w sekcji płukania: 4.5 / ( ) = 42.8 % b) 6.0 l/kg płukanie w przeciwprądzie (z DryTransfer) Rozcieńczenie w sekcji płukania: 2 / (2 + 6) = 25.0 % c) 3 x 2.0 l/kg płukanie wielokąpielowe Rozcieńczenie 1-sza zmiana kąpieli: 2 / (2 + 2) = 50.0 % Rozcieńczenie 2-ga zmiana kąpieli : 50.0 % x 50.0 % = 25.0 % Rozcieńczenie 3-a zmiana kąpieli : 25.0 % x 50.0 % = 12.5 % Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 38

39 Zoptymalizowane płukanie Wymiennik ciepła na zużytą wodę dla płukania ciepłego Lepszy efekt płukania w wyniku pęcznienia włókien Lepsze odwadnianie niższa zawartość wilgotności końcowej Dalsze informacje zawarte są w prezentacji Wymienniki ciepła Moduł 5. Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 39

40 5 Pranie wstępne Pranie główne Płukanie Neutralizacja Odwadnianie 0.4 W jaki sposób uzyskano przepływ na poziomie jedynie około 5 l/kg? A) Zoptymalizowane procesy prania B) Transport mniej zanieczyszczonej kąpieli do strefy płukania C) Zoptymalizowane płukanie Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 40

41 Proste ściany bębna jak w pralnico-wirówkach Duża średnica i objętość bębna Programowalny czynnik g i kąt opadania Zoptymalizowany proces prania (Koło Sinnera) Mechanika Temperatura Brak rdzenia bębna, brak efektu kominowego 60 mm piankowa izolacja bębna Kontrola temperatury podczas dezynfekcji Sterowane wymienniki ciepła na wodę zużytą (opcja) Szybkie odwadnianie (20 l/s) Szybkie podgrzewanie (około 0.5 C/s, PT50) Szybkie napełnianie (10 l/s) Zoptymalizowany cykl czasowy za pomocą PowerTrans Turbo (opcja) Czas Chemia Rozdzielanie kąpieli Dozowanie zależne od wagi, poziomu wody i wody do płukania Wydajny przelew piany i innowacyjny filtr pyłów (opcja) Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 41

42 Dziękuję za uwagę Herbert Kannegiesser GmbH Andreas Langer Salesteam WET Kannegiesser-Ring D Vlotho Phone Moduł 2 Technologia maszyn Rozdział 3 Pralnice tunelowe 42