เครื่องอบประสิทธิภาพสูง เพื่อการประหยัดพลังงาน

1. หลักการทำงานของเทคโนโลยี

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง เป็นเครื่องจักรที่ออกแบบมาเป็นกรณีพิเศษ เพื่อประยุกต์ใช้ในโครงการยกระดับคุณภาพสินค้าสิ่งทอด้วยเทคโนโลยีฟอกย้อมตกแต่งสำเร็จ โดยเครื่องจักรนี้ใช้ทำหน้าที่ในกระบวนการอบแห้งผืนผ้าและตกแต่งสำเร็จผืนผ้าด้วยสารเคมีที่จัดมาเป็นการเฉพาะ เพื่อให้ได้ผืนผ้าที่มีคุณภาพหลากหลายตามลักษณะการใช้งานของเสื้อผ้า เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง ได้รับการออกแบบเพื่อการประหยัดพลังงานโดยอาศัย หลักการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

Nozzle เป่าลมร้อนที่สามารถปรับความกว้างได้เท่ากับขนาดของผ้า

รูปแสดง Nozzle ของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนแบบทั่วไป (Conventional Model) ติดตั้งยาวเต็มความกว้างของ Chamber

รูปแสดง Nozzle ของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง ซึ่งยึดติดกับรางโซ่และปรับความกว้างได้ตามขนาดผืนผ้า

รูปแสดง Nozzle และรางโซ่ ของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง

ลดระยะห่างระหว่างผืนผ้ากับ Nozzle เป่าลมร้อน

รูปแสดงระยะห่างระหว่างผืนผ้ากับ Nozzle ของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง (ซ้าย) และเครื่องแบบทั่วไป (ขวา)

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง มีระยะห่างระหว่าง Nozzle กับชิ้นงานประมาณ 25 มม. ในขณะที่เครื่องแบบทั่วไป (Conventional Machine) มีระยะห่าง 75 มม. เป็นผลให้ลมร้อนส่งผ่านพลังงานลงบนผืนผ้าได้มากกว่า

ออกแบบโดยลดปริมาตรอากาศที่หมุนเวียนภายในตู้

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง มีขนาดกว้างและสูงน้อยกว่าเครื่องแบบทั่วไป (Conventional Machine) จึงมีปริมาตรภายในตู้น้อยกว่า ทำให้อากาศร้อนได้เร็วกว่า จึงสามารถประหยัดพลังงานในการทำความร้อนได้

รูปแสดงขนาดของตู้อบ

รูปแสดงการเพิ่มอุณหภูมิภายใน Chamber อบภายในตู้เปรียบเทียบระหว่างเทคโนโลยีเดิม (Conventional Model) และ เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง (THTI Stenter)

เพิ่มอัตราการหมุนเวียนลมร้อนภายใน Chamber

การติดตั้ง Circulating Fans 4 ชุด/Chamber (บน-ล่าง) ทำให้มีอัตราการหมุนเวียนลมร้อนมากกว่าแบบ Conventional ซึ่งมีเพียง 2 ชุด/Chamber

รูปแสดงการติดตั้งพัดลมเปรียบเทียบเทคโนโลยีเดิม กับเทคโนโลยีใหม่

ทำลมร้อนด้วยระบบ LPG-Burner Direct Heating

มีการติดตั้ง LPG Burner Direct Heating 2 ชุดต่อ Chamber เป็นการให้ความร้อนโดยตรงแก่ผืนผ้าซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบเดิมที่เป็นการให้ความร้อนแบบ Indirect Heating ผ่านทางน้ำมันร้อน (Hot Oil)

รูปแสดงการติดตั้ง LPG Burner เพื่อให้ความร้อนโดยตรง

รูปแสดง LPG Burner ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง

มีการติดตั้งอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบมอเตอร์ (Variable Speed Drive)

สำหรับระบบต่างๆ ดังต่อไปนี้

1. ระบบขับเคลื่อนโซ่
  • ระบบขับเคลื่อนโซ่ (Main Drive Motor)

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูงจะมีการควบคุมและปรับความเร็วรอบของผืนผ้าในกระบวนการในช่วง 2-20 เมตรต่อนาที

Setting VSD Inside Dryer High Performance 1                    Setting VSD Inside Dryer High Performance 2

รูปแสดงการติดตั้งอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบ (Variable Speed Drive – VSD) ภายในเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง

2. ระบบหมุนเวียนอากาศร้อน
  • ระบบหมุนเวียนอากาศร้อน ( Hot Air Circulating Fans)

บริเวณด้านบนและด้านล่างของ Chamber มีการติดตั้งพัดลมหมุนเวียนความร้อน รวม 8 ชุด ซึ่งควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ได้อยู่ในช่วง 400-1,700 rpm เพื่อให้ได้ปริมาตรลมร้อนเหมาะสมกับความหนาบางของผืนผ้าที่ผ่านกระบวนการตกแต่งสำเร็จตลอดความยาว Chamber

Setting VSD for fan 1                         Setting VSD for fan 2

รูปแสดงการติดตั้ง VSD เพื่อควบคุมความเร็วรอบของพัดลมหมุนเวียนอากาศด้านบนและด้านล่างของ Chamber

3. ระบบอากาศอัดแรงดันสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ของก๊าซ LPG
  • ระบบอากาศอัดแรงดันสูงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ของก๊าซ LPG

ในระบบเผาไหม้ของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง ได้มีการติดตั้งพัดลมอากาศเผาไหม้ แรงดันสูง ที่สามารถปรับความเร็วรอบได้ เพื่อให้ LPG เผาไหม้สมบูรณ์ตามอุณหภูมิที่ใช้งานในChamber ตั้งแต่ 110-210 องศาเซลเซียส

Setting VSD for Exhaust Fan 1                               Setting VSD for Exhaust Fan 2

รูปแสดงการติดตั้ง Variable Speed Drive เพื่อควบคุมการทำงานของพัดลมอากาศเผาไหม้

4. ระบบดูดความชื้นออก (Humid Air Exhaust Fans)
  • ระบบดูดความชื้นออก (Humid Air Exhaust Fans)

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง ได้มีการติดตั้งพัดลมดูดความชื้นออกจาก Chamber ซึ่งสามารถปรับความเร็วรอบได้ในช่วง 1,000-1,650 rpm เพื่อควบคุมระดับความชื้นใน Chamber และลดการสูญเสียความร้อนได้อย่างเหมาะสม

Setting VSD for Humidity Fan 1                             Setting VSD for Humidity Fan 2

รูปแสดงการติดตั้ง Variable Speed Drive เพื่อควบคุมการทำงานของพัดลมดูดความชื้น

5. ระบบลูกกลิ้งโรยผ้า (Plating Down Motor)
  • ระบบลูกกลิ้งโรยผ้า (Plating Down Motor)

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูงได้มีการติดตั้ง Variable Speed Drive เพื่อปรับความเร็วรอบลูกกลิ้งดึงผ้าออกจากเข็มรางโซ่ และการโรยผ้าลงบนรถใส่ผ้า ให้เหมาะสมกับการใช้งาน และประหยัดพลังงาน

Setting VSD for Roll 1                                    Setting VSD for Roll 2

รูปแสดงการติดตั้ง Variable Speed Drive เพื่อควบคุมการทำงานของระบบลูกกลิ้งโรยผ้า

2. การใช้ทดแทนเทคโนโลยีเดิม

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง สามารถใช้ทดแทนเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนเดิมแบบทั่วไป (Conventional Machine) ซึ่งใช้วิธีทำความร้อนทางอ้อม (Indirect Heating) จากแหล่งเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ อาทิ ถ่านหิน น้ำมันเตา ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงป้อนเข้าหัวเผา (Burner) ในการให้ความร้อนแก่หม้อน้ำมันร้อน (Hot Oil Boiler) น้ำมันร้อนที่ได้จะถูกปั๊มส่งมายังเครื่องอบฯ และแลกเปลี่ยนความร้อนกับลมโดยพัดลมหมุนเวียนอากาศ (Circulating Blower) เกิดเป็นลมร้อนให้แก่ผืนผ้า ซึ่งการให้ความร้อนของเทคโนโลยีเดิมในลักษณะ Indirect Heating นี้จะเกิดการสูญเสียและสิ้นเปลืองพลังงานค่อนข้างมาก เนื่องจากมีการสูญเสียความร้อนในทุกขั้นตอนตั้งแต่ต้นทางซึ่งเป็นแหล่งความร้อนจนกระทั่งถึงผืนผ้าที่ต้องการอบปลายทาง

3. ศักยภาพการประหยัดพลังงาน

เทคโนโลยีเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง มีศักยภาพในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าประมาณ 30% และประหยัดเชื้อเพลิงได้ประมาณ 40-50% เทียบกับปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าและเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนแบบเดิม (Conventional Type)

4. สภาพที่เหมาะสมกับการใช้เทคโนโลยี

เครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูง ได้รับการออกแบบเป็นกรณีพิเศษเพื่อประยุกต์ใช้ในโครงการยกระดับคุณภาพสินค้าสิ่งทอด้วยเทคโนโลยีฟอกย้อมตกแต่งสำเร็จ โดยเหมาะสำหรับใช้ในกระบวนการอบแห้งผืนผ้าทอ และผ้าถัก และตกแต่งสำเร็จผืนผ้าด้วยสารเคมีที่จัดมาเป็นการเฉพาะเพื่อให้ได้ผืนผ้าที่มีคุณภาพหลากหลายตามลักษณะและการใช้งานของเสื้อผ้าที่ต้องการ โดยสามารถประยุกต์ใช้เพื่อทดแทนเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนแบบทั่วไป (Conventional Type) ซึ่งมีการให้ความร้อนแบบทางอ้อม (Indirect Heating)

ข้อแนะนำในการพิจารณา

ข้อควรพิจารณาประกอบการใช้งานเทคโนโลยี : นอกจากศักยภาพด้านการประหยัดพลังงานที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว เพื่อให้การใช้งานเทคโนโลยีมีประสิทธิภาพสูงยิ่งขึ้น ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ ที่อาจส่งผลกระทบกับการใช้งานและผลประหยัด ซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี้

  • การควบคุม % Water Pickup ควรทำให้ต่ำที่สุด และเพิ่มความเข้มข้นของสารเคมีแทนเพื่อประหยัดพลังงานในการระเหยน้ำ
  • การบำรุงรักษา Burner และ Filter ต้องปฏิบัติอย่างเข้มงวด• การควบคุมความชื้นใน Chamber ให้เหมาะสมและการควบคุม Moisture regain บนผืนผ้าณ จุดที่ผ้าออก จะทำให้การปรับลดอุณหภูมิใน Chamber สุดท้ายได้ระดับหนึ่ง ซึ่งจะทำให้ประหยัดพลังงานได้มากยิ่งขึ้น
  • ในเครื่องจักรขนาด Commercial Scale ควรติดตั้งอุปกรณ์เพื่อการประหยัดพลังงานที่สมบูรณ์ คือ Exhaust Heat Recovery Unit, Chamber Humidity Detector, Fabric Temperature Measurement System และชุดวัดความชื้นบนผืนผ้าก่อนออกจาก Chamber สุดท้าย เนื่องจากหากควบคุมความชื้นบนผืนผ้า ณ จุดที่ผ้าออกจากเครื่องได้เท่ากับNatural Moisture Regain ของผืนผ้าแต่ละประเภทของเส้นใย จะเพิ่มการประหยัดพลังงานได้มากยิ่งขึ้น

5. กลุ่มเป้าหมายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี

อุตสาหกรรมสิ่งทอ ในกระบวนการฟอกย้อม

6. ความคุ้มค่าในการลงทุน

ราคาของเครื่องอบตกแต่งสำเร็จผ้าผืนประสิทธิภาพสูงจะขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้งาน ทั้งนี้ สำหรับเครื่องที่เป็นกรณีศึกษาซึ่งติดตั้งใช้งาน ณ สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ ใช้เงินลงทุนประมาณ 12 ล้านบาท โดยเป็นเครื่องที่ใช้งานที่ความเร็วของผืนผ้าในอัตรา 2-20 เมตรต่อนาทีขนาดกำลังการผลิตของเครื่องจักรประมาณ 0.72 ตันต่อวัน และอุณหภูมิในการอบให้ความร้อนอยู่ในช่วง 100-230 องศาเซลเซียส โดยใช้ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) เป็นเชื้อเพลิง จากข้อมูลกรณีศึกษาในประเทศไทย แสดงผลประหยัดซึ่งมีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 4 ปี

Bibliography

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2557). บทที่ 6 แนวทางการอนุรักษ์พลังงานด้วยการปรับเปลี่ยนด้านเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมสิ่งทอ. In คู่มือพัฒนาบุคลากรด้านการอนุรักษ์พลังงานจากกรณีตัวอย่างที่ประสบผลสำเร็จ อุตสาหกรรมสิ่งทอ (pp. 6-10 - 6-17).


ienergyguru.com
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

Advertisements