TEKSTİL BOYAHANELERİNDE ATIK SICAK SU DAN VE BUHAR KAZANLARINDAN ISI GERİ KAZANIMI, POMPA VE HİDOROFRLARDAN ENERJİ TASARRUFU UYGULAMALARI HÜSEYİN KARIŞLI Makine Mühendisi Erka Mühendislik Ltd. Şti.( ErkaMax ) Şükrü KAPTAN Kimya Mühendisi Erka Mühendislik Ltd. Şti.( ErkaMax ) AMAÇ Tekstil sektöründe boyahanelerden atılan sıcak suların ısısını geri kazanarak ve ayrıca buhara kazanlarından atılan baca gazlarını değerlendirerek, buhar kazanları ve hidroforları(pompaları) verimli çalıştırarak; endüstriyel firmalara ve ülke ekonomisine fayda sağlayıp, çevrenin kirliliğinin giderilmesini katkı koyup ekolojik dengenin bozulmasına engel olmak. PROJENİN BÖLÜMLERİ : 1. Tekstil fabrikalarında boyahanelerde prosesten atılan sıcak kirli suların ısısının geri kazanılması. 2. Buhar kazanların baca gazından atılan emisyonlarının azaltılması ve baca gazı ısısının geri kazanılması, 3. Bu kazanın verimli çalışması sağlanarak yakıttan tasarruf sağlamak ve emisyonun azaltılması. PROJENİN ÇEVRENİN KORUNMASINA KATKILARI: 1. Sıcak atıkların doğaya atılmasına engel olarak ekolojik dengenin bozulmasını azaltmak. 2. Drenaja veya arıtma tesisine atılan atık suyun Ph dengesinin yapılması tarafından sağlanarak, ekolojik dengenin bozulmasını azaltmak. 3. Arıtma tesisinin sıcaklığı 35 ºC nin altına düşürülerek verimli bir arıtmanın yapılmasına katkı koymak. 4. Yakıt yakılarak doğaya atılın emisyonların azaltılmasını sağlamak. PROJENİN DOĞAL KAYNAKLARIN RASYONEL KULLANIMINA KATKILARI: 1. Yer altı petrol ve diğer katı ve sıvı yakıtların az kullanımını sağlamak. PROJENİN ÜLKE EKONOMİSİNE KATKILARI: 1. Yurt dışına döviz çıkışını azaltarak, ekonominin yurt dışı yükünü azaltmak. 2. Üretici maliyetlerinin düşürülerek yurt dışı rekabet şanslarını artırıp, uluslar arası ticaretteki paylarını artırıp, ülkemize giren dövizin artması. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 1
ÖZET Kirlendiği için işletmede direkt kullanılamayan ancak ısıl yönden ciddi bir değer ifade eden sıcak boyalı atık sulardan ısı geri kazanımı uygulaması, kendini 4 12 ayda hızla amorti eden sistemlerden biridir. Tekstil boyahane fabrikalarında kumaş iplik örgü boyama ve yıkama proseslerinden çıkan sıcak atık su ciddi bir tasarruf kaynağıdır. Boyama makinelerden tahliye edilen soğuk kirli suyun ayrı bir kanalla direkt deşarja gönderilmesi; sıcak boyalı kirli suyun ise ısı geri kazanımı sisteminde değerlendirilmesi, yatırım maliyetleri düşük, son derece karlı bir yatırımdır. Böylece 15 20 C deki 5 200 m³/h soğuk temiz su, 5 200 m³/h sıcak atık suyun ısısından yararlanılarak 50 80 C dereceye kadar ısıtılabilir. Ortalama yıllık tasarruf miktarı sıcak atık suyun debisine ve sıcaklığına bağlı olarak 20.000 ile 1.000.000 Euro arasında olabilmektedir. Yatırımın geri kazanılma süresi 4 12 ay arasında değişmektedir. Atık su, filtreleme işleminden sonra, düşük kw lı bir pompa yardımı ile FREE FLOW akışlı, yani serbest akışlı plakalı ısı değiştiricinin ( plakalı eşanjör) primer devresine sevk edilir. Isıtıcının sekonder akışkana gönderilen soğuk temiz su, atık suyun sıcaklığına 5 7 C 'ye yakın bir değere kadar ısıtılmış olur. Örneğin 65 C atılan bir sıcak su dan 60 C temiz sıcak su elde edilebilmektedir.temiz su ile kirli suyun karışma riski, eşanjörün yapısı gereği mevcut değildir. Sistemi son derece basit şekilde otomotize etmek mümkündür. Gerekli istemler otomatik olarak gerçekleşmektedir. Maksimum ısı kazanımı minimum işletme masrafı ile temin edilebilmektedir. Sistemde FREE FLOW akışlı, serbest akışlı plakalı ısıtıcılar kullanılmaktadır. Plakalı eşanjörün sıvı ile temas eden tüm metalik yüzeyleri AISI 316 kalite paslanmaz çelikten imal edilmiştir. 1. GİRİŞ Enerji kaynaklarının giderek çok daha pahalı ve sınırlı hale gelmesi, çevre bilincinin giderek gelişmesi hayatın her alanında enerji tasarrufunu bir zorunluluk haline getirmiştir. Çünkü tasarruf edilen enerji en ucuz ve en temiz enerji kaynağıdır. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 2
Tekstil ve özellikle boyahaneleri bu yaklaşımın dışında tutmak mümkün değildir. Ülkemizde tekstil fabrikalarının yoğun olarak faaliyet gösterdiği bilinmektedir. Kısa süre aralıklarla gelen krizlere rağmen bu sektör henüz çok büyük kayıplarla karşılaşmamış olmakla beraber rekabet koşullarının giderek ağırlaştığı da açıktır. Gerek yurt dışında yeni üretim tesisleri oluşmuş, maliyetlerin düşürülmesi rekabet edebilmenin ön koşulu olmuştur. Tekstildeki boyahanelerde şu günlerde yakıt giderlerinin maliyet içerisindeki payı %20 30 düzeylerine ulaşarak, bir numaralı maliyet unsuru haline gelmiştir. Bu nedenle yakıt giderlerinde sağlanabilecek tasarruf tekstilcinin dikkatini büyük ölçüde çeker hale gelmiştir. Tekstil fabrikaları ve özellikle boyahaneler ülkemizin belirli yörelerinde yoğunlaşmış olarak faaliyetlerini sürdürmektedirler. Bu yörelerin başlıcaları olarak Çerkezköy, Çorlu/Tekirdağ, Denizli, İnegöl/Bursa, Bursa/Merkez, İstanbul, Kahramanmaraş, G.Antep, Malatya yı sıralayabiliriz. Boyahanelerin başlıca girdileri taze su, yakıt (fuel oil, doğal gaz, LPG), işgücü,elektrik enerjisi ve kimyasal malzemelerdir. Bu kullanımdan doğal olarak kimyasal ve biyolojik olarak kirlenmiş su ve baca gazı çevreye yayılmaktadır. Fabrikalar kimi yörelerde merkezi arıtma sistemlerine sıvı atıklarını gönderirken, kimi yörelerde her fabrika kendi atığı için arıtma sistemi kurmak zorunda kalmıştır. Fuel oil No 6, yakıtlar içerisinde pahalı olmakla birlikte, çevreye verdiği zarar nedeniyle bir çok yörede yasaklanmış veya kullanımı kısıtlanmıştır. Diğer yakıtlardan doğalgaz daha temiz olmakla birlikte enerji maliyetleri düşürememektedir. Son zamanlarda kömür tekrar boyahanelerde buhar ve yağ kazanlarında kullanılmaya başlandı. 2. BOYAHANELERDE BAŞLICA ISI TASARRUFU KAYNAKLARI Bütün klasik ısı tasarrufu yöntemleri boyahaneler içinde geçerlidir, buhar kazanlarının verimini yükseltecek her önlem ilave olarak, ısı kullanım ve dağıtımında uygulanacak doğru yöntemler yakıt giderini minimize etmek bakımından önemlidir. Baca gazı sıcaklığının asgariye indirilmesi, izolasyon önlemleri kaçak buharlara izin verilmemesi gereksiz aşırı ısıtmalardan kaçınılması dikkat edilmesi, hidrofor ve pompaların verimli çalışması gereken hususların başında gelmektedir. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 3
Baca gazı sıcaklığının optimal düzeyde tutulabilmesi ancak, kaliteli bir buhar kazanının kapasiteye uygun olarak seçilmesi ile mümkündür. Duman borularının periyodik temizliği ve kazan suyu sertliğinin giderilmiş olması doğru bir kazan işletmeciliği için ön koşuldur. Bunlara rağmen yüksek baca gazı sıcaklığıyla kaybedilen enerji baca gazı yoluna yerleştirilecek baca gazı ısı geri kazanım sistemi ile kısmen geri kazanılabilir. Blöf suyunun taşıdığı enerjiden plakalı eşanjörler yardımı ile geri kazanım mümkündür. Ayrıca kondens suyunun taşıdığı flaş buhar kapasitesinden plakalı eşanjörler yardımı ile yararlanmak uygulanan bir yöntemdir. Ancak boyahanelerde % 20 30 lara varan bir ısı tasarruf kaynağı vardır ki, henüz uygulamaya yaygın olarak maalesef geçilememiştir. Yaklaşık bir değer vermek gerekirse bu konuda sistemini kuran boyahane sayısı % 10 civarındadır. Kalanlar sistemi bilmekle birlikte yatırımı gerçekleştirme konusunda çokta istekli davranmamaktadırlar. Bu hususu bildiri konusu seçmemizin nedeni, boyahanelerden atılan atık kirli sıcak suyun taşıdığı tasarruf potansiyelidir. Bu konuya biraz daha yakından bakmak gerekecektir. 2.1. Boyahanelerden Atılan Boyalı Atık Sıcak Sudan Isı Geri Kazanımı Tekstil ürünlerinin yıkanması, boyanması gibi işlemler yoğun bir şekilde yumuşak temiz suyun kullanımını gerektirmekte, bu su bir çok uygulamada da 90 130 ºC lere kadar ısıtılmakta ve drenaja tahliye edilmektedir. Boyalı olması, elyaf ve diğer maddelerle kirlenmiş olması nedeni ile bu suyun direk olarak kullanılması mümkün değildir. Boyahaneden çıkan boyalı atık suya fabrikanın kendi arıtım sistemine gönderilmekte yada merkezi arıtma sistemine gönderilmektedir. Arıtma sistemine giden atık suyun giriş sıcaklığı etkili bir arıtma için 35 C'nin altında olmalıdır. Atık su kapasitesi günlük boyanacak iplik, örgü veya kumaş miktarının yaklaşık 100 misli civarındadır. 1 kg iplik boyamak için 70 lt ile 130 lt arasında su kullanılmaktadır. Atık sudan ısı geri kazanımına uygun olarak planlanmış bir fabrikada boyama makinaları soğuk ve sıcak su tahliyelerinin ayrılmasını sağlayacak şekilde ekipmanlarla donatılmış, Fabrika içerisindeki deşarj kanalları da soğuk ve sıcak atık sular için ayrı ayrı düzenlenmiştir. Makinaların beslemesi de sıcak ve soğuk temiz su beslemesi olarak iki ayrı hattan gerçekleştirilmiştir. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 4
Böylece soğuk kirli su kanalındaki atik direkt arıtma tesisine gönderilmekte, sıcak kirli su kanalındaki su, ısı geri kazanım sistemine alınmakta, ısısından yararlanıldıktan sonra soğumuş olarak arıtma tesisine gönderilmektedir. Ancak fabrikalarımızın çoğu yukarıdaki gibi düzenlenmemiştir. Yani makinalarda tek çıkış vardır. Makine tek hattan soğuk su ile beslenmektedir ve makinadan çıkan soğuk ve sıcak tahliyelerin tümü mevcut tek kanala akmaktadır. Sıcak atık suyun ayrı kanaldan sevk edilmemesi ısı geri kazanımı uygulamasını zorlaştırmaktadır. Çünkü ısıl olarak bir değer ifade etmeyen soğuk atik suyun sıcak suya karışmış olması gereksiz yere debiyi artırmakta ve atık su ortalama sıcaklığını düşürmektedir. Böyle olunca da ısı geri kazanımda kullanılacak ekipmanların kapasitelerinin daha büyük seçilmesi zorunluluğu doğmakta ve doğal olarak yatırım masrafı ve işletmede kullanılan elektrik enerjisi giderleri artmaktadır.ancak bu halde bile yatırım bir yıldan çok daha kısa bir sürede kendisini amorti etmektedir. E L Y A F İŞLETMEDEN GELEN BOYALI ATIK SICAK SU DÖNER FİLTRE İŞLETMYE GİDEN SICAK SU MÜDAHALE KAPAKLARI H A V U Z U İŞLETMEDEN GELEN YUMUŞAK SOĞUK SU TA ŞA R M T P T BOYALI SICAK SU DEPOSU ISI ve SU İZALASYONU EŞANJÖR TEMİZ SICAK SU DEPOSU TA Ş A R Paslanmaz ATIK SICAK SU POMPASI ORANSAL SEVİYE KONTROLÜ P M TÜP FİLTRE T TERS YIKAMA HATTI DRENAJ Kimyasal Yıkama sistemi İŞLETMYE GİDEN SICAK SU SICAK SU HİDROFOR GURUBU ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 5
2.2. Boyahanelerden Çıkan Boyalı Atık Sıcak Sudan Isı Geri Kazanımı Sisteminin Ekipmanları Atık sıcak boyalı su bir filtreden geçirilerek, içerisinde olması muhtemel kirlilikler giderilir. Bunun içinde otomasyonlu döner filtreler kullanılabilir. Böylece sisteme yerleştirilecek pompaların, plakalı tip ısı değiştiricilerin vs diğer ekipmanların tıkanması önlenmelidir. Sıcak kirli su deşarj kanalının konuta uygun olarak düzenlenmiş bir dengeleme havuzuna alınır. Havuzun tabanın yakın bir kottan santrifüj tipi pompa ile (bir adet yedek) alınan sıcak su plakalı tip ısı değiştiricinin (plakalı eşanjör) primer devresine gönderilir. Multipas (çok geçişli) olarak bilgisayarda dizayn edilen serbest akışlı plakalı eşanjörde ısısını %90 95 temiz suya aktaran kirli atık su soğumuş olarak arıtma tesisine sevk edilir. Plakalı ısı değiştiricinin plakaları AISI 316 kalite paslanmaz çelik olup, su ile temas eden yüzeylerde paslanma riski mevcut değildir, kirli su giriş hattı üzerinde, otomatik olarak çalışması düzenlenen ters yıkama sistemi, eşanjöre girebilecek elyafların sistemden dışarı atılmasını temin eder. Soğuk temiz su eşanjörün ilgili bağlantısından eşanjörün sekonder devresine girerek kirli suyun verdiği enerji ile ısıtılır ve temiz su deposuna gönderilir. Temiz sıcak su deposu tabanına yerleştirilen bir alıcıdan hidrofor ünitesine alınan temiz sıcak su fabrika sıcak su dağıtım hattına gönderilir. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 6
Havuzları zemin altına yapıp makine dairesini de iki havuz arasında tamamen zemin altında oluşturmak mümkündür. Bu olanak özellikle yer sıkıntısına çözümdür. Havuz kapasitelerini yaklaşık 50 100'er m³ yapmak yeterli olmaktadır. Havuzlar dıştan ısı izolasyonlu içeriden su sızdırmazlık izolasyonlu olarak imal edilmektedir. Havuz seviyeleri seviye şalterleri veya oransal olarak kontrol edilmektedir. Kirli su havuzu minimum seviyeye indiğinde kirli su pompası otomatik olarak durmakta, soğuk su giriş ventilide otomatik olarak kapanmakta seviye normale geldiğinde ise pompa çalışıp ventilde açılmaktadır. Temiz su deposu minimuma geldiğinde hidrofor pompası durmakta, normale dönünce tekrar çalışabilecek konuma geri dönmektedir. Temiz su havuzu maksimum seviyeye geldiğinde kirli su pompası durmakta, temiz su giriş ventili otomatik olarak kapanmaktadır. Seviye normale dönünce pompa çalışmakta, ventil açılmaktadır. Ters yıkama ventillerine zaman voleleri ile kumanda verilerek belirli aralıklarla kirli su giriş çıkış yönleri periyodik olarak değiştirilmektedir. Hidrofor pompaları basınç transmiterine ve seviye kontrolleri ünitelerinin denetiminde otomatik olarak çalışmakta, eleman gözetimine veya denetimine gerek duyulmamaktadır. Isı değişiminin gerçekleştiği plakalı ısı değiştiricilere plaka ilavesi ile kapasitenin belirli sınırlar içerisinde artırılması mümkündür. Isı Geri Kazanım Sistemin kurulması havuzlar dahil 30 60 günde mümkün olabilmekte, sistemin kendini amorti süresi yaklaşık 4 ay ile 12 ay arasında olmaktadır. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 7
Sistemin Enerji kazancı hesabı ( Bu hesaplar tamamen teorik olarak yapılmış olup, pratikte kazançlar az veya çok olabilir.) 10 t\gün boyama yapan bir fabrika için 1200 t\gün su harcadığı kabul edilmiş, bunun 960 t\gün kısmının sıcak atık su olduğu kabul edildiğinde sistem kapasitesi 40 t\h sıcak su tükettiğinde aşağıdaki kazanç tahmini olarak teorikte gerçekleşmektedir. Ayrıca bu kazançlara, ilaveten Boyama kapasiteniz %10 20 arasındaki artışı, Buhar kazanınızda daha az buhar ürettiğiniz için daha az kimyasal kimyasal ve takviye su tüketimi maliyet düşüşü, Buhar kazanınızdaki pompaların, fanın elektrik motorunun daha az elektrik tüketimi, Sabit ve 50C su alımınızdan dolayı boya kalitenizin yükselmesi, Hesaplanmamış olup, bu kazançlarda artı olarak size geri dönmektedir. TEKSTİL ATIKSUYU ISI GERİ KAZANIM TASARRUFU HESABI (10 t\gün boya kapasiteli bir boyahanede 960 t\gün atık sıcak su olduğu kabul edilirse Atık Sıcak Kirli Su Debisi ton \h 40 Atık Sıcak Kirli Suyun Eşanjöre Giriş Sıcaklığı C 65 Temiz Soğuk Suyun Eşanjöre Giriş Sıcaklığı C 20 Temiz Isıtılan Suyun Eşanjörden Çıkış Sıcaklığı C 60 Temiz Soğuk(Isıtılacak) Suyun Eşanjöre Giriş ve Çıkış Debisi ton\h 40 Isı Kazancı Hesaplama Formülü : Q = m.c.(t2 t1) kcal\h 40.1000.(60 20) Eşanjörden Geri Kazanılan Toplam Isı Miktarı kcal\h 1,600,000 Pratikte olabilecek tasarruf hesabı(0,80*kayıplar) 1,280,000 Doğal GAz Alt Isıl Değeri kcal\h 8300 Doğalgaz Fiyatı( 350 000 TL\m3) 1 : 1630 000 TL \m3 0.2 Eşanjörden Geri Kazanılan Isı Karşılığı Yakıt Miktarı(verim: %85) m3\h 181 Günlük Kazanılan Yakıt Miktarı( 24 saat çalışmaya göre) m3\gün 2,177 Aylık Kazanılan Yakıt Miktarı( 26 gün çalışmaya göre) m3\ay 56,607 Günlük Parasal Kazanç \gün 435 Aylık Parasal Kazanç( 26 gün çalışmaya göre) \ay 11,321 Yıllık Parasal Kazanç(336 gün çalışmaya göre) \yıl 146,306.45 Yatırım Maliyeti( depolar ve iç tesisat dahil ) 100,000.00 Yatırımın Geri Kazanım Süresi Gün 230 ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 8
Plakalı eşanjör seçiminde dikkat edilmesi gereken özelliklerin en önemlisi plaka tipinin uygun seçilmesidir. Plaka üzerindeki kanalların yapısı ve plakalar arasındaki mesafe atik su esanjörlerinde büyük önem taşımaktadır. Temiz su ve buhar uygulamalarında kullanılan büyük türbülanslar sağlamak üzere imal edilen varitherm V tip plakalı eşanjörler tekstil elyaflarınca çok kısa sürede tıkanmaktadır. Buna karşılık S serbest akışlı plakalar bu sistemlerde başarı ile kullanılmaktadır. Plakalı eşanjör seçiminde dikkat edilmesi gereken ikinci önemli konu ise, Plakaların V tipi plaka olmamasına özen göstermektir. Çünkü V tip plakalar da yüzeyde kimyasal kirlilikle karşılaşılmakta ve her 1mm yüzey kirliliği %10 ısı kaybetmeye sebebiyet vermektedir. Bu sistemlerde plakalı eşanjör kullanılması zorunluluğu eşanjör dizaynında çok önemli parametre olan Logaritmik sıcaklık farkının {LMTD} çok küçük olmasından kaynaklanmaktadır. Çünkü plakalı eşanjörlerin ısı transfer katsayısı borulu eşanjörlere göre 5 6 misli daha büyük olmakta, dolayısı ile borulu eşanjörlere oranla büyüklüklerde o oranda küçülmektedir. Plakalı eşanjörlerde temiz ve kirli suların birbirine karışma riski ancak AISI 316 plakaların delinme ile mümkündür ki bu olasılık çok düşüktür.bunun dışında contalarda herhangi bir sorun olması halinde akışkanlık dışarı akmakta,birbirine karışmamaktadır. Kaldı ki contalar en az 8 10 yıl, plakalar 20 yılın üstünde sorunsuz çalışmaktadır. Sistem yukarıda tanıtıldığı gibi firmayı çok iyi bir tasarrufa yöneltmektedir..imalat süresi kısadır. Yatırım bedelini kısa sürede geri kazanmak mümkündür. Bakımı ve işletmesi kolaydır. 1. SİSTEMİN ÇALIŞMA PRENSİBİ Fabrikanızın kurulu bulunan boyahanesinde gerçekleştirilen boyama prosesleri sonucunda ortaya çıkan sıcak atık su ISI GERİ KAZANIM SİSTEMİ SICAK ATIK SU DENGELEME DEPOSU'na getirilecektir. Atık su, su dengeleme haznesine gelene kadar, taşındığı kanal içerisinde, içerisindeki partiküllerin tutulması amacı ile filitrasyon işleminden geçirilmelidir. Havuzda depolanan atık su seviye flatörü ve seviye transmiteri ile kontrol edilmekte, açık fanlı yatay milli paslanmaz santrifüj invertörlü pompa vasıtası sıcaklık farkına ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 9
bağlı olarak debisi ayarlanarak eşanjörlerden geçirilmektedir. Pompa basma hatlarında kendini otomatik temizleyen partükül ve elyaf tutucu kullanılacaktır. Fabrikanın su yumuşatma sisteminden gelen yumuşak suyun eşanjöre girişi eşanjör yumuşak su girişinde bulunan bir adet pnömatik vananın sistemin işletme durumuna göre pozisyon değiştirmesi ile kontrol edilir. Ayrıca yumuşak su giriş hattı üzerinde bulunan bir adet debi metre ile eşanjörün sekonder devresine giren suyun miktarı belirlenir ve yine aynı hat üzerinde bulunan bir oransal vanaya verilen komut ile sabit debi girişi sağlanır. Soğuk yumuşak su eşanjörden geçirilip sıcak atık suyun ısısıyla ısıtıldıktan sonra SICAK YUMUŞAK SU DEPOSUN da depolanır. Eşanjörün ve tüp filtrenin boyahaneden gelebilecek ve yukarıda anlatılan tüm elyaf ve partükül filtrasyon aşamalarından kaçabilecek partiküller vasıtası ile tıkanması önlemek amacı ile debi veya basınç veya zaman kontrollü tam otomatik ters yıkama yapılmasını sağlayacak otomasyon ve mekanik ekipman sistemi monteli olacaktır. Ayrıca eşanjör plaka yüzeylerinin kimyasal kirlenmelerine karşı, kimyasal yıkama sistemi dizaynı yapılmalıdır. Sistemin çalışması sıcak atık su dengeleme deposundaki flatörün veya seviye transmiterine bağlı olarak kontrol edilir. Sistem otomasyonu fabrikanın pik atık su deşarjları ve pik sıcak yumuşak su düşünülerek, sıcak atık su deposuda atık suyun beklemeyeceği ve sıcak yumuşak su haznesinde sürekli işletmenin ihtiyacını karşılayacak su bulundurulacak şekilde dizayn edilmelidir. Tam otomatik olarak çalışan sistem operatörün hiçbir müdahalesine ihtiyaç duymadan sürekli olarak çalışacak şekilde dizayn edilmelidir. Ayrıca arızalar ve bazı sıcaklık debi gibi önemli değerler kayıt altına alınabilmelidir. Sıcak yumuşak su depolama haznesinde depolanan atık su, boyahanenin pik debi ihtiyacını karşılayacak kapasitede seçilen bir enerji tasarruflu hidrofor aracılığı ile işletmeye beslenir. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 10
TEKSTİL ATIKSUYUI ISI GERİ KAZANIM SİSTEMİ YAPTIRIRKEN DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR, 1. Sistemin Komple otomatik kontrollü yaptırılmalıdır; 2. Sistem otomatik kontrollü yaptırılırsa daha verimli olacaktır, 3. Sistem çalıştırmak için ayrı bir elaman istihdam edilmeyecek, 4. Sistemde 1 C ve 1 ton bile ısı kaybı olmayacaktır, 5. Otomatik kontrolsüz yapılan sistemler de yeterince verimli geri kazanım yapılmamaktadır. Manuel yapılan sistemlerde 5 C kayıp, 50 ton/h bir ısı geri kazanım sistemindeki fazladan enerji kaybı; 20.000 30.000 Euro/yıl olmaktadır. 6. Sistemde Free Flow tıkanmayan Eşanjörler kullanılmalıdır, 7. FRE FLOW eşanjörler serbest akışlı olup tekstil için özel üretilmişlerdir, piyasadaki diğer eşanjörler boğumludur ve tekstilde tıkanmaktadır ve verimsiz çalışmaktadırlar. 8. Tekstil atık suyu için özel üretilmiş olan free flow eşanjör tıkanmamaktadır, temizleme gibi servis ve bakım sorunlarıyla uğraşmayacaksınız. Diğer firmaların önerdiği boğumlu eşanjörler kısa sürede tıkanmakta ve kimyasal kirlilik oluşmaktadır. 9. Tıkanan boğumlu eşanjörler sı geri kazanım sistemi için özel filtrelere ihtiyaç duymamaktadır. Özel filtrelerin yatırım maliyeti çok yüksektir.(en az eşanjör maliyetinin yarısı kadar). Bu filtrelerin çalıştırılması ve bakımı zordur. 10.Bu özel free flow eşanjörün teslim süresi kısa olan tercih edilmelidir, yedek parçasının Türkiye de stok tutulmasına dikkat edilmelidir.. 11.Eşanjör plakaları Pazlanmaz(AISI 316 kalite) malzemeden olmalıdır, 12.Otomatik kontrol olarak, kolay programlanabilen Türkiye de yedeği bulunan, başkalarına bağımlı olmayacağınız PLC veya multi kontrol cihazları seçilmelidir. Sistem SCADA ile kontrol edilirse yapılan ısı geri kazanım kaydedilebilir, bilgisayardan kontrol yapılabilir, 13.Bu otomasyona ileriki tarihte, Buhar Kazanı verimli çalıştırma sistemini(debi ölçümü, seviye kontrolü, işletme otomasyonu, yanma kontrolü ) ilave edebilir olmalıdır, 14. Sistem 1 C, 1ton sıcak suyun bile kazanılması için dizayn yapılmalıdır, ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 11
15.Sistem sabit debide, sabit sıcaklıkta suyun ısısı geri kazanmak için tasarlanmalıdır, 16.Sistemde invertörler kullanılarak pompaların harcayacağı elektrik %20 %50 arasında azaltılmalı ve pompaların mekanik ömrü uzamaklı, elektrik motorlarının yanması önlenmelidir, 17.Sistem hem otomatik kontrolle çalışmakta hem de manuel olarak çalışabilmelidir, 18.Sistemde yumuşak yol vericilerde kullanılarak, yedek pompalar ve sistem manuel çalıştığında pompalar korunmalıdır, 19.Elektrik panosu IP54 korumalı prisma tipi olmalıdır, 20.Sistem elektrik dalgalanmalarına karşı korunmalıdır, 21.Sıcak temiz suyun fabrikanıza basılması için kullanılan hidrofor sistemi özel tasarlanıp, sabit basınç sabit debide suyu en hızlı sürede vererek, boya makinaları birkaç dakikada doldurulmalıdır. Bu sayede boyama zamanı kısaltılarak, üretim kapasitesi artırılmalıdır, 22.Pompaların susuz çalışmasına engel olmak için ayrıca akış anahtarları kullanılmalııdr, 23.Kullanılan vanalar paslanmaz klepeli olmalıdır, 24.Sistemde otomatik ters yıkama sistemi olmalıdır, 25.Sistemde Kimyasal yıkama sistemi olmalıdır, 26.Sistemde kullanılan Döner Filtre Ve Tüp Filtreler paslanmaz olmalıdır, 27.Sistem mümkünse bu konuda uzman ve tecrübe sahibi firmalara yaptırılmalıdır. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 12
BUHAR KAZANI EKONOMİK VE VERİMLİ ÇALIŞMA ve KONTROL SİSTEMLERİ 1. KADEME : Üretilen Buharın Ölçülmesi Sağlanacak Yararlar: 1) Üretilen buhar miktarı çok hassas olarak; fark basınç, basınç ve sıcaklığa bağlı olarak tek bir transmitterle(smart Multivariable) ölçülmektedir. 2) Ne kadar buhar ürettiğinizi ölçüp bunları bilgisayar ortamında saklayıp, Excel ortamında grafik ve tablolar yaratabileceksiniz. 3) Buhar debisi anlık ve toplam olarak görülebilecek ve geçmişe dönük değerlere ulaşılabilecek. 2. KADEME : Buhar Kazanı Su Seviye nin Oransal Kontrolü Sağlanacak Yararlar: 1) Buhar kazanındaki su seviyesi ihtiyaç olan buhara göre oransal olarak ayarlanacak, 2) Daha kaliteli kuru buhar üretilecek, 3) Ani buhar çekişlerinizde buhar hattınıza su taşınımlarınız olmayacak. 4) Su beslenmesi buhar çekişine göre oransal vana ile ayarlanacak. 5) Ayrıca bu bilgilerin bir kısmı kazan yanma otomasyonu ve işletme otomasyonunda kullanılacaktır. 6) Kazanda kullanılan su miktarı ölçülebilecek. 7) Bütün bunların sonucunda enerji tasarrufu sağlanacaktır. 3. KADEME : Buhar Kazanı Yanma Kontrolü Sağlayacağı Yaralar; 1. İhtiyaç olan buhar miktarına bağlı olarak yanma otomasyonu yapılacak, 2. Hava ve yakıt ayarı yapılarak çok hassas verimli yanma sağlanır. 3. Kullanılan yakıt miktarını ölçülüp kayıt yapabilecek. 4. Bütün bunların sonucunda enerji tasarrufu sağlanacaktır. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 13
4. KADEME : Otomatik Blöf Sistemi(Isı Geri Kazanımlı ) Sağlanacak Yararlar: 1. Buhar Kazanında yapılması gereken blöf otomatik yapılarak enerji tasarrufu sağlanır. 2. Ph ve iletkenlikler sınır değerlerde tutularak kazanın ömrü uzatılır. 3. Daha az blöf yapmak, daha az kimyasal madde kullanmak demektir. 4. Daha az blöf yapmak, daha az su kullanmak demektir. 5. Kondens Dönüş Miktarına Bağlı olarak Buhar Hatlarınızdaki Kayıpların Değerlendirilmesi 6. Bütün bunların sonucunda enerji tasarrufu sağlanacaktır. 5. KADEME : Buhar Kazanı İşletme Otomasyonu(İnsansız Çalıştırma): B u har K azanı o t o m as yo nu nd a Gö r s el ve K o nt r o l No k t al ar ı: GÖRSEL NOK TAL AR : 1) Bacagazı Sıcaklığı Bilgisi 2) Yakıt Isıtıcı Bilgisi 3) Fuel oil sıcaklığı bilgisi 4) Fuel tank seviye bilgisi 5) Meme Çalıştı Bilgisi 6) Brülör Arıza Bilgisi 7) Fan Arıza Bilgisi 8) Buhar Sıcaklığı Bilgisi 9) Buhar kazanı Basınç Bilgisi 10) Buhar Kazanı Su Seviye Bilgisi 11) Kondens tankı seviye bilgisi 12) Yakıt pompası çalıştı bilgisi 13) Besi Po mpası Çalıştı Bilgisi ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 14
K ONTROL NOK TAL ARI : 1) Besi suyu pompası on off 2) Yakıt pompası on off 3) Fan on off 4) Yakıt tankı seviye kontrol 5) Brülör meme kontrolörü 6) Yakıt on off Sağ l anac ak Yar ar l ar : 1) Buhar Kazanını insansız olarak otomatik olarak çalıştırılır. 2) Kazan operatörü sayısını azaltır. 3) Kazan emniyetli olarak çalıştırılır. 6. KADEME : Buhar Kazanı Baca Damper Kontrolü Sağlanacak Yararlar: 1. Buhar Kazanında Brülör yanmadığı zamanlarda bacanın doğal çekişi nedeniyle kazan soğumaya başlar ve enerji kaybı olur. 2. Enerji tasarrufu sağlanmış olur. 7. KADEME : Buhar Kazanı Yanma Havasının Isıtılması Kontrolü Sağlanacak Yararlar: 1. Buhar Kazanında yanma havası ısıtılarak yanma verimliliği artırılacak. 2. Enerji tasarrufu yapılacak. 8. KADEME : Buhar Kazanı Yanma Havasının Isıtılması Kontrolü Örnek Değerler aşağıdadır; (yoğuşmadan doğacak enerji dahil edilmemiştir.) Kazan Kapasitesi : 200 m²(8000 kg\h buhar üretimi) Günlük Yakıt Kullanımı : 10.000 m³\gün Bacagazı Sıcaklığı : 190 60 ºC (130 ºC fark ) Isıtılacak su sıcaklık farkı: 10 t\h ; 20 40 ºC Bacadan Alınacak Isı miktarı : 4.680.000 kcal\gün (195.000 kcal\h) ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 15
Sistem Su Pompası Soğuk Su Deposu Buhar Kazanı Recuperator 1 Recuperator 2 Sıcak Su Deposu BACA GAZI ISI GERİ KAZANIM TASARRUFU HESABI Baca Gazı Recuperatör Giriş Sıcaklığı C 190 Baca Gazı Recuperatör Çıkış Sıcaklığı C 60 Temiz Soğuk Suyun Recuperatör Giriş Sıcaklığı C 20 Temiz Isıtılan Suyun Recuperatör Çıkış Sıcaklığı C 60 Temiz Soğuk(Isıtılacak) Suyun Recuperatör Giriş ve Çıkış Debisi ton\h 5 Isı Kazancı Hesaplama Formülü : Q = m.c.(t2 t1) kcal\h 5.1000.(60 20) Eşanjörden Geri Kazanılan Toplam Isı Miktarı kcal\h 200,000 Pratikte olabilecek tasarruf hesabı(0,80*kayıplar) 200,000 Doğal GAz Alt Isıl Değeri kcal\h 8300 Doğalgaz Fiyatı( 350 000 TL\m3) 1 : 1630 000 TL \m3 0.2 Eşanjörden Geri Kazanılan Isı Karşılığı Yakıt Miktarı(verim: %85) m3\h 28 Günlük Kazanılan Yakıt Miktarı( 24 saat çalışmaya göre) m3\gün 680 Aylık Kazanılan Yakıt Miktarı( 26 gün çalışmaya göre) m3\ay 17,690 Günlük Parasal Kazanç \gün 136 Aylık Parasal Kazanç( 26 gün çalışmaya göre) \ay 3,538 Yıllık Parasal Kazanç(336 gün çalışmaya göre) \yıl 45,720.77 Yatırım Maliyeti( depolar ve iç tesisat hariç ) 51,000.00 Yatırımın Geri Kazanım Süresi Gün 375 ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 16
HİDROFOR VE POMPALARIN İNVERTÖRLE KONTROL EDİLEREK ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI Boyahanelerde yüksek debili su kullanıldığından su pompaları ve hidroforlarda sarf edilen elektrik enerjisi çok yüksek miktarlardadır. Bu nedenle hidroforlar ve pompalar seçilirken verimli olmasına ve düşük enerji tüketilmesine dikkat edilmelidir. Boyahalerde pompalar seçilirken en önemli kriter, su basma hattı boru çaplarıdır. Örneğin 250 t h suyu DN 100 borudan geçirmeye kalkarsak 9 bar(90 mss) basınç kaybı olurken, 3x 30 kw(toplam:90 kw) pompalara ihtiyaç varken, eğer boru çapı DN 150 seçilirse 1 bar(10 mss) basınç kaybı olmakta ve 3x11 kw(33 kw) pomlarla 250 t h su basılabilmektedir. Sonuç olarak doğru debide doğru basınçta doğru boru çapında seçimler yapılırsa 3 kat elektrik tasarrufu sağlanmaktadır. Ayrıca bu pompalar invertörle kontrol edilerek %20 30 arasında elektrik tasarrufu sağlanabilmektedir. Bir boyanede sert su hidroforu, yumuşak su hidroforu, sıcak yumuşak su hidroforu, revers osmos suyu hidroforu olarak dört gruba kadar ihtiyaç olabilmektedir. Bütün bunları dikkate aldığımızda 100 lerce KW elektrik tasarrufu yapmak mümkün olmaktadır. Bunların dışında yumuşatma sistemini on line sertlik kontrolüne bağlı olarak kontrol ettiğimizde tuz ve su tasarrufu yaptığımız gibi sıfır sertlik kaçağı sağlanarak boyama kaliteniz artar ve su tuz ve bazı kimyasallardan tasarruf sağlanmaktadır. ErkaMaX Enerji Geri Kazanım Sistemleri www.erkamax.com 17