Boyahanede chiller suyu kaç derecede tutulmalı?

Tek bir değer yoktur; devreyi en düşük sıcaklık isteyen proses belirler. Merserize banyosunu 15–20 °C'de tutmak için tipik olarak 7–10 °C besleme, ram soğutma silindirleri ve pad-batch teknesi içinse 10–15 °C yeterlidir. Uygulamada devre 12/7 °C nominal rejimde kurulup, daha ılık isteyen kollara üç yollu vana ile karışım yapılır. Hedef sıcaklık kumaş cinsine ve reçeteye göre tesisten tesise değişir.

HT boyama makinesini kule suyuyla soğutamaz mıyım, chiller şart mı?

130 °C'den 60 °C'ye kadar olan kısmı kule suyu genellikle karşılar; sorun son kademededir. Açık devre kule, yaş termometre sıcaklığına bağlı olduğu için yaz aylarında 28–32 °C'nin altına inemez ve 40 °C boşaltma sıcaklığına ulaşmak ya çok uzar ya da mümkün olmaz. Doğru kurgu ikisini birlikte kullanmaktır: yüksek sıcaklık kademesi kulede, son 20–25 K soğuk su devresinde.

Chiller suyunu doğrudan boya banyosuna verebilir miyim?

Vermeyin. Boya, tuz, alkali ve yardımcı kimyasal taşıyan proses suyu evaporatöre girerse hem kirlenme hem korozyon riski doğar ve temizlenmesi gereken yer sökülemeyen bileşen olur. Chiller devresi kapalı tutulur, prosese sökülüp yıkanabilen plakalı eşanjör üzerinden bağlanır. Kapalı devrenin dolum ve takviye suyu yumuşatılmış olmalıdır; aksi halde kireç doğrudan ısı transfer yüzeyinde birikir.

Tampon tank hacmini nasıl hesaplarım?

Tepe yükten grup kapasitesini çıkarın, kalan farkı soğutma süresiyle çarpın ve tankta izin verdiğiniz sıcaklık artışına bölün. Örneğin 144.000 kcal/h tepe yüke karşı 86.000 kcal/h'lık bir grupta fark 58.000 kcal/h'dır; 20 dakikada 19.333 kcal eder ve 6 K sürüklenmeye izin verilirse yaklaşık 3.200 litre tank gerekir. Grubun kendi tankı bu iş için değil, hidrolik denge ve kısa çevrim koruması içindir. Yöntemin ayrıntısı kapasite hesabı sayfasındadır.

Kondenser lif uçuntusundan sürekli tıkanıyor, ne yapmalıyım?

Önce yer seçimini gözden geçirin: grubu ram bacası, kurutma egzozu ve salon çıkış havasının rüzgâr altından çıkarın. Ardından kondensere yıkanabilir bir ön filtre takın; boyahanede bu, kanat yıkamasından çok daha ucuz bir bakım kalemidir. Kirlenmeyi gözle değil yoğuşma basıncının zaman içindeki artışıyla izleyin. Ram bacalarından gelen yağ zerresi lifi yapıştırdığı için basınçlı hava tek başına yeterli olmaz.

Soğutmayı hızlandırırsam çevrim kısalır mı?

Bir noktaya kadar. Poliester HT boyamada 130 °C'den ani düşüş disperse boyarmadde ve oligomer çökmesine, elastanlı örmede boyut kaymasına, sıkı dokumada kalıcı kırık izine yol açar; bunların hiçbiri sonradan düzeltilemez. Kazanç, reçetenin izin verdiği rampayı her partide aynı biçimde tutturmaktan gelir. Soğutma grubundan beklenen de en yüksek anlık kapasite değil, yük değişirken kararlı su sıcaklığıdır.

Boyahaneme hangi KPLN modeli uygun?

Seçim tek bir makineye değil, tepe ve ortalama yükün birlikte hesabına dayanır. Tek hatlı küçük boyahanelerde KPLN 75.2, üç makineli orta ölçekli tesislerde KPLN 100.2, soğutma rampaları üst üste binen parklarda KPLN 165.2 tipik başlangıç noktalarıdır. Modelleri yan yana koymak için karşılaştırma sayfasını kullanabilirsiniz.

UYGULAMA ALANI

Tekstil boyama ve terbiye

HT boyama, merserize ve pad-batch hatlarında su soğutma: tepe yük, tampon tank, kireç ve uçuntu riski, KPLN model seçimi.

Boyahanede soğuk su devresi, kesikli boyama makinelerinin son soğutma rampasını, merserize ve pad-batch banyolarını ve ram çıkışındaki soğutma silindirlerini besler. Kule suyunun inemediği 40 °C altı bölge chiller işidir; tipik rejim 12/7 °C, ΔT 5 K. Kesikli proseste tepe yük ortalamanın üç-dört katına çıkar, farkı tampon tank karşılar.

Boyahanede hangi noktalar soğuk su ister

Bir boyahanede ısıtma göz önündedir, soğutma ise çoğu zaman görünmez. Kumaş ısıtılır, fikse edilir, kurutulur; ama her ısıtma çevriminin sonunda o ısının bir yere gitmesi gerekir ve bu iş pek çok tesiste kule suyuna, şebeke suyuna ya da beklemeye bırakılır. Soğuk su devresinin gerçek işi, kule suyunun ulaşamadığı bölgede başlar: açık devre bir soğutma kulesi yaz aylarında, yaş termometre sıcaklığına bağlı olarak 28–32 °C'nin altına inemez. Prosesin 20 °C'ye, 15 °C'ye, bazen 10 °C'ye ihtiyaç duyduğu her nokta soğutma grubunun işidir.

Boyahane ve terbiye hattında bu noktalar tipik olarak şunlardır:

Kesikli boyama makinelerinin soğutma rampası. HT jet ya da overflow makinesinde banyo 130 °C'den indirilirken ilk kademe eşanjörden kule suyuyla yapılabilir; 50–60 °C'nin altına inen son kademe soğuk su ister. Boşaltma sıcaklığına ne kadar geç ulaşılırsa makine o kadar geç boşalır ve çevrim o kadar uzar.
Merserize banyosu. Konsantre kostik çözeltisine kumaş girdiğinde hem seyrelme ısısı hem kumaşın taşıdığı ısı banyoya biner. Merserize etkisi düşük sıcaklıkta oluşur; banyo ısındıkça lif şişmesi ve buna bağlı parlaklık, mukavemet ve boya alma kazancı geriler.
Soğuk bekletme (pad-batch) emdirme teknesi. Reaktif boyarmadde ile alkalinin karışım sıcaklığı hidroliz hızını doğrudan belirler. Tekne sıcaklığı vardiya boyunca kayarsa aynı reçeteyle boyanan partinin başı ile sonu arasında renk farkı çıkar.
Ram ve sanfor çıkışındaki soğutma silindirleri. Kumaş fiksaj bölümünden 100 °C üzerinde çıkar. Sıcak sarılan top, iç katlarında saatlerce sıcak kaldığı için sararma, sarım gerginliği kaybı ve kalıcı kırık izi üretir.
Renk mutfağı ve baskı patı. Pat viskozitesi sıcaklığa duyarlıdır; sıcak bir öğleden sonra hazırlanan pat ile sabah hazırlanan pat aynı şablondan aynı miktarda geçmez.
Laboratuvar numune boyama makineleri. Banyoları küçüktür ama rampaları hızlıdır. Lab-dip'in üretimi temsil etmesi isteniyorsa numune makinesinin de üretimdekine yakın bir soğutma hızını tutturması gerekir.

Bu yüklerin ortak yanı, hiçbirinin sürekli ve düz olmamasıdır. Boyahane, kesikli çalışan makinelerle sürekli çalışan hatların aynı devreye asıldığı bir yerdir; kapasite seçimi de çoğunlukla tam bu yüzden yanılır.

Tipik çalışma değerleri

Soğuk su devresi boyahanelerde çoğunlukla 12/7 °C nominal rejimde, yani 5 K sıcaklık farkıyla kurulur. KPLN gamının katalog debileri de bu rejime göre verilmiştir: KPLN 100.2 için yazan 86.000 kcal/h ve 17,0 m³/h değerleri, 86.000 / (1 × 5) = 17.200 kg/h hesabının karşılığıdır. Devreyi daha büyük ΔT ile kurmak debiyi ve pompa gücünü düşürür, ancak dönüş sıcaklığı yükseldiği için kesikli yükte tamponun davranışı değişir.

Proses	Hedef banyo / yüzey sıcaklığı	Soğuk su besleme	Yük karakteri
Kesikli boyamada son soğutma	40–50 °C boşaltma	7–12 °C	Kısa süreli, çok yüksek tepe
Merserize banyosu	15–20 °C	7–10 °C	Hat çalıştıkça sürekli
Pad-batch emdirme teknesi	20–25 °C	10–15 °C	Düşük yük, yüksek kararlılık talebi
Ram / sanfor soğutma silindiri	Kumaş çıkışı 35–40 °C	10–15 °C	Hat hızıyla orantılı, sürekli
Renk mutfağı ve pat deposu	18–22 °C	10–15 °C	Küçük ama kesintisiz

Bu aralıklar sektörde sık karşılaşılan mertebelerdir; kumaş cinsine, boyarmadde sınıfına ve makine parkına göre tesisten tesise değişir ve reçetenin yerine geçmez. Sizin hattınızın gerçek değeri, makine kontrol panelindeki soğutma rampası ile eşanjörün giriş-çıkış sıcaklıklarıdır — seçim yaparken tahmin yerine bu kaydı kullanın.

Bu sektörde dikkat edilecekler

Su kimyası ve kireç

Boyahanede dolaşan proses suyu boyarmadde, tuz, alkali ve yardımcı kimyasal taşır; besleme suyu ise çoğu bölgede serttir. Soğutma grubunun evaporatörü bu suyla doğrudan temas etmemelidir. Doğru kurgu, chiller tarafını kapalı devre tutmak ve prosese ara eşanjörle bağlanmaktır: böylece kirlenen ve bakım isteyen taraf, sökülüp yıkanabilen plakalı eşanjör olur, evaporatör değil.

Kapalı devrede de iş bitmez. Devre kaçak yapıyorsa her takviye taze sertlik getirir ve bu sertlik ısı transfer yüzeyinde kalır. Kireç, evaporatörde buharlaşma sıcaklığını aşağı çeker; sonuç önce sessiz bir kapasite kaybı, sonra donma korumasının devreye girmesidir. Boyahanede kaçağı fark etmek zordur çünkü zemin zaten ıslaktır — bu yüzden devre basıncını ve takviye sayacını okumak, gözle kontrolden çok daha güvenilirdir. Dolum ve takviye suyunun yumuşatılmış olması, hattaki pislik tutucunun düzenli boşaltılması bu işin tamamıdır; karmaşık bir şey değildir, sadece unutulur. Devre suyu üzerine ayrıntı için su kalitesi sayfasına bakabilirsiniz.

Kondenser peteğinde uçuntu, havada kostik ve asit

Hava soğutmalı bir grup ortam havasını yutar. Boyahane ve terbiye salonunun havası lif uçuntusu, ram bacalarından taşan yağ zerresi ve yer yer kostik ile asit buharı taşır. Bu karışım kondenser kanatları arasında keçeleşir: hava debisi düşer, yoğuşma basıncı yükselir, kapasite düşer, kompresör daha fazla akım çeker ve sonunda yüksek basınç emniyeti devreye girer. Kirlenme kademeli olduğu için kimse tek bir günde fark etmez; grup "yaşlandı" sayılır, oysa sadece nefes alamamaktadır.

Yağ filmi lif tuttuğu için basınçlı hava ile üfleme çoğu zaman yetmez, kanat yıkaması gerekir. Kostik ve asit taşıyan havanın alüminyum kanatta yaptığı korozyon ise geri dönmez: kanat ile boru arasındaki temas gevşer ve ısı geçişi kalıcı olarak düşer. Bu yüzden grubun nerede durduğu, sonradan hangi bakımın yapıldığından daha belirleyicidir.

Ani soğutma isteği ile kumaşın taşıyabileceği hız

Boyahanede herkes çevrimi kısaltmak ister ve soğutmayı hızlandırmak en görünür kazançtır. Ama kumaşın kabul ettiği hız sınırlıdır. Poliester HT boyamada 130 °C'den ani düşüş, disperse boyarmaddenin ve oligomerin lif yüzeyinde çökmesine yol açar; elastan içeren örme kumaşta hızlı soğuma boyut kaymasına döner; sıkı dokuma kumaşta oluşan kırık izi, boyandıktan sonra terbiye ile geri alınamaz. Bu yüzden reçeteler rampalı yazılır ve soğutma grubunun işi "en hızlısı olmak" değil, istenen eğriyi her partide aynı biçimde tutturmaktır.

Bunun soğutma tarafındaki karşılığı, kapasiteyi kontrol edebilmektir. Yük düştüğünde kompresör kısa çevrime girerse su sıcaklığı salınır, salınan su sıcaklığı da rampayı bozar. Çok kompresörlü modeller — dört kompresörlü KPLN 250.4 gibi — yükü kademeli devreye aldıkları için kısmi yükte daha kararlı çalışır. Tek kompresörlü KPLN 26.1 ve KPLN 40.1 ise küçük ve sabit yükler için, örneğin yalnızca laboratuvarı ve renk mutfağını besleyen ayrı bir devre için uygundur.

Örnek kapasite hesabı

Orta ölçekli bir boyahane düşünelim: üç adet 300 kg kapasiteli kesikli boyama makinesi, 1:8 flotte oranıyla makine başına 2.400 litre banyo. Kule suyu banyoyu 60 °C'ye kadar indiriyor; boşaltma için gereken 40 °C'ye son 20 K'lık düşüş soğuk suyla, eşanjör üzerinden 20 dakikada yapılıyor.

Tek makinenin son soğutmada verdiği ısı:

Q = m · c · ΔT = 2.400 kg × 1 kcal/kg·K × 20 K = 48.000 kcal

Bu ısı 20 dakikada, yani 1/3 saatte çekildiğine göre anlık yük:

48.000 kcal ÷ (1/3 h) = 144.000 kcal/h

Buna karşılık aynı tesiste makine başına vardiyada iki çevrim varsayarsak, sekiz saatte toplam 6 × 48.000 = 288.000 kcal, yani 36.000 kcal/h ortalama yük çıkar. Ram soğutma silindirleri, laboratuvar ve renk mutfağı eklendiğinde ortalama 55.000–65.000 kcal/h mertebesine gelir. Tepe yük ortalamanın yaklaşık dört katıdır ve bütün mesele buradadır: 144.000 kcal/h'a göre grup seçilirse makine ömrünün büyük kısmını kısmi yükte geçirir; 60.000 kcal/h'a göre seçilirse soğutma rampası uzar.

Doğru kurgu, ortalamaya yakın bir grup ile tepeyi tampon tankta karşılamaktır. KPLN 100.2 (86.000 kcal/h) seçilirse tepe anında açık kalan fark:

144.000 − 86.000 = 58.000 kcal/h → 58.000 × (1/3 h) = 19.333 kcal

Bu farkı tank suyunun sıcaklık artışıyla karşılıyoruz. Tankın 7 °C'den 13 °C'ye, yani 6 K sürüklenmesine izin verirsek gereken hacim:

V = 19.333 ÷ (1 kcal/kg·K × 6 K) ≈ 3.200 litre

Yani KPLN 100.2 ile birlikte yaklaşık 3,2 m³'lük harici bir tampon tank gerekir; grubun kendi 300 litrelik tankı bu iş için yeterli değildir, o tank hidrolik denge ve kısa çevrim koruması içindir. İkinci sonuç zamanlamadır: soğutma bittikten sonra tankı geri toparlamak için aynı 19.333 kcal'ın çekilmesi gerekir; grubun ortalama yükün üzerinde kalan yaklaşık 45.000 kcal/h'lık payıyla bu, kabaca 25 dakika sürer. Üç makinenin son soğutmaları arasına en az bu kadar boşluk konmalıdır — planlama tarafında doğrudan karşılığı olan somut bir kısıttır.

Üçüncü sonuç pompa tarafındadır. Tepe anında proses tarafının çekmesi gereken debi 144.000 / (1 × 6) = 24.000 kg/h, yani 24 m³/h'tır; grubun katalogdaki 17,0 m³/h değerinden yüksektir. Bu yüzden ikincil devre pompası tanktan beslenir ve ayrı boyutlandırılır. Makine parkı büyükse ya da iki makinenin soğutması sık sık üst üste biniyorsa bir üst basamağa, KPLN 165.2'ye çıkmak tank hacmini küçültür; tek hatlı küçük boyahanelerde ise KPLN 75.2 yeterli olur. İki modeli yan yana koymak için karşılaştırma sayfasını, gamın tamamı için ürün listesini kullanabilirsiniz; yöntemin genel anlatımı kapasite hesabı sayfasındadır.

Soğuk su devresi olmazsa ne oluyor

Sonuçlar süre ve kalite olarak ikiye ayrılır; ikisi de ölçülebilir.

Çevrim uzar. Yaz aylarında kule suyuyla 40 °C boşaltma sıcaklığına inmek çoğu zaman mümkün olmaz; makine 50–55 °C'de boşaltılır ya da soğuması beklenir. Yukarıdaki örnekte 20 dakikalık son soğutma 45–60 dakikaya çıktığında, üç makinede vardiya başına yaklaşık bir çevrim kaybı anlamına gelir.
Renk tekrarlanabilirliği bozulur. Merserize banyosu ısındıkça lif şişmesi azalır, aynı reçete daha açık boyar. Pad-batch teknesi ısındıkça reaktif boyarmadde hidrolizi hızlanır ve renk verimi düşer. İkisinin de görünen sonucu aynıdır: lab-dip tutmaz, aynı partinin başı ile sonu arasında baş-son farkı çıkar.
Yeniden işleme oranı artar. Boyahanede en pahalı hata tekrar boyamadır; su, buhar, boyarmadde, kimyasal ve zamanın hepsi ikinci kez harcanır, üstelik kumaş her ilave çevrimde mukavemet kaybeder. Renk sapmasının kaynaklarından biri sıcaklık kararsızlığıdır ve bu, kapasiteden önce kararlılık meselesidir.
Terbiye tarafında fiziksel kusur birikir. Ram çıkışında yeterince soğutulmadan sarılan top, iç katlarında sararma ve kalıcı kırık gösterir. Kusur ancak top açıldığında görülür, o da genellikle sevkiyattan hemen önce.
Su ve atıksu maliyeti şişer. Soğutmayı şebeke suyunu akıtarak yapmak işe yarar ama akıtılan her metreküp, boyahanede aynı zamanda arıtılacak atıksu demektir.

Kurulum ve işletme: boyahaneye özgü notlar

Grubun yerini havaya göre seçin. Kondenser hava girişini ram bacası, kurutma egzozu ve kazan dairesi bacasının rüzgâr altına koymayın. Boyahane çıkış havası hem sıcak hem lif yüklüdür; grubun kendi sıcak havasını tekrar emmemesi için yan yana kurulumda üreticinin verdiği aralıklara uyun.
Kondensere yıkanabilir ön filtre takın. Uçuntunun yoğun olduğu tesislerde ön filtre, kanat yıkamasından çok daha ucuz bir bakım kalemidir. Kirlenmeyi gözle değil, yoğuşma basıncının haftalar içindeki artışıyla izleyin.
Proses ile chiller devresini eşanjörle ayırın. Boya banyosu suyu evaporatöre girmemelidir. Ara eşanjör aynı zamanda proses tarafında farklı bir akışkan kullanma serbestliği verir.
Tampon tankı hesaplayarak koyun. Kesikli yükte tank, kapasitenin bir parçasıdır; hacmini yukarıdaki gibi tepe yük ile grup kapasitesi arasındaki farktan hesaplayın, "olsun" diye seçmeyin.
Soğuk hatları kapalı hücreli malzemeyle yalıtın. Boyahanede bağıl nem yüksektir; yalıtımsız bir 7 °C hattı boru boyunca terler. Damlayan yoğuşma suyu hem taşıyıcıda korozyon yapar hem de altından geçen kumaşın üzerine düşerse doğrudan ıskartadır.
Kışa hazırlık yapın. Hava soğutmalı grup dışarıdadır; kullanılmayan hatların boşaltılması ya da donma korumalı akışkan kullanılması gerekir. Antifriz eklendiğinde özgül ısı ve viskozite değiştiği için debi ve kapasite düzeltmesini seçim aşamasında yapın, devreye alırken değil.
Bakım aralığını takvime değil kirlenmeye bağlayın. Aynı grup, ram bölümünün yanında altı ayda kirlenirken ayrı bir platformda iki yıl temiz kalabilir.

Aynı grup ailesi farklı bir yük profiliyle başka sektörlerde de çalışır; kesikli değil çevrimsel bir yükün nasıl ele alındığını görmek için plastik enjeksiyon sayfasına bakabilirsiniz.

Seçim

Makine parkınızı, flotte oranlarınızı ve hedef boşaltma sıcaklığınızı iletirseniz aynı yöntemle tepe ve ortalama yükü birlikte hesaplayıp modeli tampon tank hacmiyle beraber öneririz: teklif alın.

Kapasite notu. Karşılaştırma tablolarındaki kW ve kcal/h değerleri 12/7 °C su giriş/çıkış ve 35 °C ortam koşulu içindir. Gidiş suyu sıcaklığı düştükçe ya da ortam sıcaklığı yükseldikçe aynı grubun kapasitesi düşer; glikol katkısı da ısı taşıma kapasitesini azaltır. 7 °C altı su ya da glikollü devre gerektiren proseslerde model, katalog tablosundan değil çalışma noktasına göre hesaplanarak seçilir — değerlerinizi iletin, hesabı birlikte yapalım.