Udržitelný rozvoj v průmyslových prádelnách. Modul 2 Technologická zařízení. Kapitola 3. Tunelové pračky

Transkript

1 Leonardo da Vinci Project Udržitelný rozvoj v průmyslových prádelnách Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 1

2 Obsah historie tunelových praček principy hospodaření s vodou stojící lázeň ve srovnání s protiproudem srovnání rovné stěny komory a šroubovice oscilační a rotační pohyb při praní optimalizace máchání srovnání máchání s protiproudem a s výměnou lázně Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 2

3 Cíle Po prostudování této kapitoly budete znát: principy konstrukce tunelových praček hlavní znaky principu stojící lázně a principu protiproudu hlavní principy rozdílu mezi oscilačním a rotačním pohybem při praní faktory ovlivňující optimalizaci procesu máchání Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 3

4 Historie Historie tunelových praček Protiproudá karuselová pračka Poensgen Typ WSK s 10 jednotkami (1950) Bylo to poprvé, kdy byl použit protiproudý princip při průmyslovém praní Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 4

5 Historie Historie tunelových praček Komora D Poensgen, "Pullman protiproudý karuselový systém (1957) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 5

6 Historie Historie tunelových praček Vynález první prací linky Poensgen Flowline (1965) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 6

7 Historie Historie tunelových praček Prototyp Voss Archimedia v závodě Sarstedt (1970) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 7

8 Historie Historie tunelových praček Archimedův šroub je jednotka pro vytlačování vody; byl vynalezen řeckým učencem Archimedem ( před naším letopočtem). Vossova jednokomorová pračka s více dávkami prádla Archimedia s jedním bubnem Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 8

9 Historie Historie tunelových praček Poensgenova modulární kontinuální prací linka PWZ (1975) První tunelová pračka s rotačním pohybem při praní Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 9

10 Historie Historie tunelových praček Kontinuální prací linka s více komorami za sebou podle Boeweho-Passata (1990) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 10

11 Historie Historie tunelových praček Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 11

12 Historie Historie tunelových praček Kannegiesser PowerTrans - Nová generace tunelových praček Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 12

13 Principy konstrukce Komora s oscilačním pohybem a přesunem prádla spodem do další komory Komora s rotačním pohybem a přesunem prádla středem Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 13

14 Zacházení s vodou (1) (2) (3) (4) (5) Základní konfigurace (Příklad: řešení se 2 zásobníky) (1) Předeprání (2) Hlavní praní (3) Máchání (4) Neutralizace (5) Odvodnění Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 14

15 Zacházení s vodou :4.3 1:4.3 1:4 1: : Zacházení s vodou uvnitř stroje (v litrech na kg hmotnosti náplně) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 15

16 Zacházení s vodou :4.3 1:4.3 1:4 1: : Černá skříňka" pohled Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 16

17 Zacházení s vodou 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Při kontinuálním procesu praní s vyváženým zacházením s vodou se čistá voda přidává jen v jednom místě! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 17

18 Zacházení s vodou 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvod nění 0.4 V praxi jsou odchylky od tohoto postupu možné jen v důsledku: Různých hladin vody, vody vázané v prádle nebo zbytkové vlhkosti Větších nebo menších změn lázně, změn barvy, recyklace vody Přeplnění nebo nedostatečného naplnění, prázdných oddělení,... Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 18

19 Zacházení s vodou Odchylky od rovnovážného stavu při manipulaci s vodou (např. přeplnění nebo nedostatečné plnění) se vyrovnávají pomocí programovatelných systémů recyklačních zásobníků: Tradičně: Zásobník pod strojem NOVĚ: Systém zásobníků - sila Systém zásobníků v podobě sil pro jednotlivé pračky nebo pro spojení různých praček (např. pračka a tunelová pračka) Tvar sila je ideální pro silně znečištěnou vodu z praní pracovních oděvů Sedimentační princip s odkalovacími ventily v nejnižších místech sil Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 19

20 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Jak se dosáhne průtoku máchací kapaliny jen asi 5 l/kg? A) Optimalizují se procesy praní B) Méně znečištěný roztok se převede do zóny máchání C) Optimalizuje se máchání Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 20

21 Optimalizované procesy praní Praní ve stojící lázni Striktní oddělení lázní Dodávka vody a dávkování chemikálií závislé na hmotnosti prádla Kapalina se transportuje současně s prádlem Konstantní koncentrace detergentů Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 21

22 Optimalizované procesy praní Ve srovnání: Protiproudý princip (Archimedia) Voda Prádlo Dávkování chemikálií doprostřed hlavní prací zóny Nedefinované koncentrace chemikálií, zvláště po zastavení stroje! Není možná hladina lázně v závislosti na hmotnosti Důsledek: Tendence k předávkování Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 22

23 Optimalizované procesy praní Stojící lázeň: Přemísťování Protiproud Přemísťování Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 23

24 Optimalizované procesy praní Účinný rozsah A: Usmrcení bakterií Účinný rozsah B: Inaktivace virů (Kromě) Zdroj: Podle 18 Německého zákona na ochranu proti infekci jsou právně platné procesy s definovanými produkty, koncentracemi, teplotami a dobami působení! Stojící lázeň Přesné řízení procesů pro každou lázeň Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 24

25 Optimalizované procesy praní Standing baths Definovaný proces praní Protiproud Proces ředění" Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 25

26 Optimalizované procesy praní Konstrukce stěny bubnu Poensgen PWZ Passat Ultratandem Kannegiesser PowerTrans, PowerTrans Classic a Rotaflex Rovné stěny bubnu dovolují volný pohyb prádla a způsob praní je stejný jako u klasické pračky! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 26

27 Optimalizované procesy praní Ve srovnání: Šikmé stěny bubnu Archimedovy spirály Zvýšená aktivita praní ve směru osy Tření prádla na stěně bubnu a vzlínání po stěně Následky: Zvýšené tření, potlačené padání prádla, propletení prádla, zvýšené nebezpečí blokování Jádro bubnu zmenšuje objem komory a omezuje dráhu padání prádla snižuje mechanický účinek praní Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 27

28 Optimalizované procesy praní Výměna médií mezi vnitřním a vnějším bubnem Rovné stěny bubnu: Šiké stěny bubnu: Celá šířka bubnu se může využít pro výměnu médií Je k dispozici menší povrch pro výměnu medií, tj.jsou nutné delší doby nebo delší výměna kapalin přes vnější bubny! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 28

29 Optimalizované procesy praní Oscilační nebo rotační pohyb bubnu Oscilační způsob praní Rotační způsob praní Pohyb prádla pomocí žeber Rovnoměrné překládání a tření Mechanické působení na povrch textilie Volné padání prádla Stlačování prádla Prostupující mechanické působení Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 29

30 Optimalizované procesy praní Komponenty mechanické činnosti Tření Stlačování Průtok Tření Průtok Tření Průtok Stlačování Stlačování Oscilační činnost při praní Rotační činnost při praní Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 30

31 Optimalizované procesy praní Výhody účinku tlaku oproti tření Rychlejší adsorpce detergentů Rychlejší ředění chemikálií v zóně máchání Mnohem menší povrchový oděr textilií Menší žmolkování Žádné proplétání textilií Rotační pohyby válce přinášejí účinnější a jemnější mechanický prací účinek! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 31

32 Optimalizované procesy praní BMBF-Projekt : Snížení spotřeby energie a detergentů" Prováděný organizací: wfk Výzkumný ústav pro čistící technologie, Krefeld Výsledky srovnání rotačního a oscilačního účinku praní: (výňatek) Pohyby rotujícího válce zvyšují účinek praní a máchání Zvláště viditelné přednosti jsou u druhů zašpinění, které se snadněji odstraňují v kombinaci s vysokým mechanickým účinkem Např. následující zašpinění zkušební textilie PCMS55: pracovní oděvy (tuk z pokožky, lanolin, motorový olej, saze/minerální olej) stolní prádlo zašpiněné potravinami (vejce/barvivo, škrob/barvivo, rostlinný olej/mléko/barvivo, mléko/kakao) Tím bylo prokázáno, že nedochází ke zvýšenému poškozování vláken! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 32

33 Optimalizované procesy praní Další konstrukční aspekty Průměr a objem bubnu Přímý vliv na mechanické působení Velký průměr vysoký g faktor a zvýšení výšky padání prádla PowerTransØ1,635 and 1,907 m g faktor může být v závislosti na programu až do 0,23 (Voss Archimedia 0.08) Velký objem bubnu lepší pohyb prádla, jemné zacházení s prádlem, ochrana před přeplněním a spolehlivá doprava Poměr náplně 1:36 u oscilační verze a 1:50 u rotační verze Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 33

34 Optimalizované procesy praní Zvětšená chladicí oddělení Pro volný pohyb textilie a menší pomačkání Srovnání poměrů náplně: - oscilační tunelové pračky 1:30 až 1:36 - rotační tunelové pračky "PowerTrans Rotaflex" 1:50 - zvětšená chladicí oddělení pračky Rotaflex 1:75 Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 34

35 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Jak se dosáhne spotřeba čisté vody jen kolem 5 l/kg? A) Optimalizací pracích procesů B) Do zóny máchání se dopravuje málo zašpiněné kapaliny C) Optimalizací máchání Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 35

36 Transport do zóny máchání Zvláštní přesun za sucha 2 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Vypouštění zašpiněné kapaliny se dokončí po hlavním praní (Oscilační nebo rotační praní s otevřeným vypouštěním) Přesun do sekce máchání bez volné vody! Žádné zašpinění sekce máchání, žádné vypouštění v sekci máchání! Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 36

37 Optimalizované máchání 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Jak se dosáhne spotřeba čisté vody jen kolem 5 l/kg? A) Optimalizací pracích procesů B) Do zóny máchání se dopravuje málo zašpiněné kapaliny C) Optimalizací máchání Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 37

38 Optimalizované máchání Průtok při máchání V závislosti na hmotnosti a pracím programu, řízenému indukčními průtokoměry Během cyklu máchání je možný buď konstantní nebo pulzní průtok Řízený nucený průtok při máchání ve vnitřním bubnu Srovnání: Systémy s přepady Bypass průtok při máchání" přes vnější buben Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 38

39 Optimalizované máchání Nové metody máchání Tradiční: Protiproudé máchání NOVÉ: Máchání s výměnou lázní Nové metody máchání umožňují extrémně krátké doby odpouštění a plnění Kvalita máchání jako u klasické pračky Značně lepší ředění se srovnatelnou spotřebou vody Radikální snížení prázdných komor při změnách barev prádla Proces máchání je přesně opakovatelný Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 39

40 Optimalizované máchání Výpočet ředění během máchání Příklad: Poměr lázně 1:4.5 z toho 2 l/kg vázané vody v prádle a) Protiproudé máchání při 6,0 l/kg (bez suchého přesunu) Zředění v sekci máchání: 4.5 / ( ) = 42.8 % b) Protiproudé máchání při 6,0 l/kg (se suchým přesunem) Zředění v sekci máchání: 2 / (2 + 6) = 25.0 % c) Násobné výměny lázní pro máchání 3 x 2.0 l/kg Ředění u první výměny lázně: 2 / (2 + 2) = 50.0 % Ředění u druhé výměny lázně: 50.0 % x 50.0 % = 25.0 % Ředění u třetí výměny lázně: 25.0 % x 50.0 % = 12.5 % Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 40

41 Optimalizované máchání Výměník tepla odpadní vody pro máchání za tepla Lepší účinnost máchání v důsledku nabobtnání vláken Lepší odvodnění nižší zbytková vlhkost Další informace získáte v prezentaci Výměník tepla v Modulu 5 Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 41

42 5 Předpírání Hlavní praní Máchá ní Neutralizace Odvodně ní 0.4 Jak se dosáhne spotřeba čisté vody jen kolem 5 l/kg? A) Optimalizací pracích procesů B) Do zóny máchání se dopravuje málo zašpiněné kapaliny C) Optimalizací máchání Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 42

43 Rovné strany bubnu stejně jako u pračky Velký průměr bubnu a velký objem bubnu Volně programovatelný g-faktor a úhel padání prádla Optimalizovaný proces praní (Sinnerův kruh) Mechanika Teplota Žádné jádro bubnu Žádný komínový efekt Pěnová izolace bubnu o tloušťce 60 mm Řízení teploty u desinfekčních procesů Řízený výměník tepla pro odpadní vodu (nepovinné) Rychlé vypouštění (20 l/sec.) Rychlé ohřívání (přibližně 0,5 C/sec. s PT50) Rychlé opakované plnění (10 l/sec.) Optimalizovaná doba cyklu pomocí PowerTrans Turbo (volitelně) Doba Chemie Přísná separace lázní Dávkování, hladina vody a máchací vody na základě hmotnosti Účinný přepad pěny a inovační filtr odletků (volitelně) Modul 2 Technologická zařízení Kapitola 3 Tunelové pračky 43