Energieeinsparung und Wärmerückgewinnung in der Textilindustrie

Unser Kunde betreibt zwei Spannrahmenöfen, in denen Textilgewebe nach verschiedenen Behandlungen vom Färben bis zum Auftrag von Flammschutzmitteln, getrocknet und thermofixiert werden.

Die Gewebe enthalten Stricköle, die in Form öligen Rauchs über die Abluftkanäle der Öfen abgeführt werden. Das bestehende Nachbehandlungssystem funktionierte nicht ausreichend zur Entfernung der Öle, was zu einer sichtbaren Emission (Rauchfahne) führte, die über den Schornstein in die Atmosphäre geblasen wurde. Darüber hinaus funktionierte das bestehende Wärmerückgewinnungsverfahren ineffizient, was letztlich zu höheren Betriebskosten bei der Dampferzeugung führte.

Nach einer detaillierten Untersuchung von Anlagen und Prozessen ergaben sich deutliche Möglichkeiten zur Energierückgewinnung. Die Abgastemperaturen variierten zwischen 120°C beim Trocknen und 160°C bei der Thermofixierung, das Abgasvolumen bewegte sich im Bereich von 7.500 Nm³/h bis 15.000 Nm³/h. Für die Nutzung der rückgewonnenen Abwärme bot sich die Erwärmung von Heißwasser an, das in großen Mengen im Färbeprozess gebraucht wird und ansonsten mit Dampf erhitzt werden müsste.

Der neue Prozess wurde darauf ausgelegt, Öle aus der abgesaugten Luft zu kondensieren und zu entfernen, andere Verunreinigungen wie Textilfasern zu filtern und Wärme in Form von heißem Wasser in den Färbeprozess zurückzuführen.
Das Absaugsystem musste variabel sein, um sich an die wechselnden Zustände anpassen zu können. Im Rahmen des Emissionsreduktionsprogramms wurden die Abwässer weiter abgekühlt, um die Kondensation der Öle einzuleiten. Wir haben Wärmetauscher entwickelt, um die zurückgewonnene Wärme zu maximieren und gleichzeitig die erforderliche Kondensationseffizienz zu erreichen und die Temperatur des heißen Wassers zu maximieren, um die optimale Wärmedichte zu erreichen.

Zusätzlich zu Ölen enthält der Drainagestrom des Spannrahmens auch andere Verunreinigungen wie Fasern und erhebliche Mengen Wasserdampf. Daher war das Design der Wärmetauscher entscheidend. Wir haben ein zweistufiges Filtergewebe installiert, um die Verschmutzung zu reduzieren. Der Teilungsabstand jeder der drei Wärmetauscherbänke musste ebenfalls berücksichtigt werden, um Verschmutzungen zu vermeiden. Daher haben wir zu Beginn eine breitere Teilung vorgesehen, um die Wahrscheinlichkeit von Verstopfungen aufgrund von Verschmutzungen auf der Luftseite von Fasern und Kondensat zu reduzieren.
Zu Reinigungszwecken wurden die Wärmetauscher wartungsfreundlich konstruiert.

Angesichts der Verschmutzung wurde das System auch mit fest installierten Reinigungsdüsen ausgerüstet. Durch die während der Stillstandzeiten durchgeführten Waschzyklen wird ein Teil der Verunreinigungen entfernt und die Wartungsintervalle verlängert.

Nach der Kondensationsphase wird der Abgasstrom im nächsten Schritt durch eine 5-stufige elektrostatische Euroklean-Filtereinheit geleitet Die Luft strömt durch einen röhrenförmigen ESP-Bereich, wo eine sehr hohe Spannung von 15.000 V verwendet wird, obwohl nur ein kleiner Strom von bis zu 40 mA pro Stufe erforderlich ist. Dies lädt die Tröpfchen auf und leitet sie dann durch die geerdeten Röhren ab. Die ersten zwei Stufen dieser Filtereinheit sind ebenfalls mit einem Waschsystem ausgerüstet.

Die ESPs verfügen über eine elektronische Steuerung zur Überwachung von Strom und Spannung. Dies reduziert das Risiko von Funkenbildung, maximiert die Effizienz und bietet eine detaillierte Fehleranalyse.

Hinter der letzten ESP Einheit und vor dem druckgesteuerten Abluftventilator ist ein Feinst-Tropfenabscheider installiert, um evtl. aus der ESP-Stufe mitgerissene Resttröpfchen abzufangen. Die Schallemission der Anlage wurde durch den Einbau eines Abluftschalldämpfers stark reduziert.

Ergebnisse:
Der Kunde war sehr begeistert von unseren Empfehlungen und beauftragte Operational mit der Installation eines kompletten Systems, das deutlich verbesserte Energierückgewinnungsmöglichkeiten, sowie eine geringere Umweltbelastung bietet,

  • Energierückgewinnung mit modularen Wärmetauschern zur Rückgewinnung von ~ 837 kW in Form von Warmwasser,
  • Der berechnete Return on Investment beträgt knapp 3 Jahre,
  • Regelung des Heißwasserkreislaufs, um die optimale Temperatur für das Nachbehandlungssystem zu gewährleisten, was zu einer kontrollierten Wasseraustrittstemperatur von 70 ° C führt, die für andere Prozesse wiederverwendet werden kann,.
  • Optimierung des Absaugsystems zur effizienten Erfassung der Abluft,
  • Installation eines fest eingebauten Reinigungssystems, das die Wartungsintervalle minimiert,
  • Installation einer dampfbasierten Feuerlöschanlage zur Erhöhung der Sicherheit,
  • ein installierter Öl-Wasser-Abscheider trennt die Abfallströme, um die weitere Behandlung zu minimieren. „