سیستمهای تهویه و کنترل شرایط محیطی در صنعت تولید موکت

**: راهکارهای فنی برای مهندسان مکانیک**  

صنعت تولید موکت با فرآیندهای متنوعی مانند تابیدن الیاف (Tufting)، رنگرزی، پشتزنی (Backing)، و خشک کردن همراه است که هرکدام نیازمند کنترل دقیق دما، رطوبت، و کیفیت هوا هستند. طراحی سیستمهای **تهویه مطبوع (HVAC)** و **فنهای صنعتی** در این محیطها باید با در نظر گرفتن چالشهای منحصربه فردی مانند انتشار ذرات الیاف، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، و گرمای اضافی انجام شود. در زیر جزئیات فنی این سیستمها تشریح شده است:

### **۱. الزامات کلیدی طراحی سیستم تهویه**  

- **نرخ تبادل هوای (ACH) Air Changes per Hour)**:  

  - در مناطق تولید (مثل خطوط Tufting و Backing): **۱۰–۱۵ ACH** برای کنترل ذرات الیاف و بخارات شیمیایی.  

  - در انبارهای مواد شیمیایی: **۶–۸ ACH** با قابلیت افزایش اضطراری در صورت نشت گاز.  

  - در مناطق خشک کن: **۲۰–۲۵ ACH** به دلیل گرمای بالا و رطوبت زدایی.  

  - استاندارد مرجع: **ASHRAE 62.1** برای کیفیت هوای داخلی و **NFPA 91** برای سیستمهای اگزاست صنعتی.

- **کنترل دما و رطوبت**:  

  - دمای مطلوب در خط تولید: **۲۲–۲۵°C** با تلرانس ±۲°C.  

  - رطوبت نسبی: **۴۰–۵۰%** برای جلوگیری از جذب رطوبت توسط الیاف و کاهش الکتریسیته ساکن.  

  - در خشک کنها: استفاده از **سیستمهای بازیابی حرارتی (Heat Recovery Ventilation)** برای کاهش مصرف انرژی.

- **فیلتراسیون ذرات و گازها**:  

  - **فیلترهای HEPA** (با راندمان ۹۹.۹۷% برای ذرات ≥۰.۳ میکرون) در مناطق حساس مانند بستهبندی.  

  - **فیلترهای کربن فعال** برای جذب VOCs ناشی از چسبهای لاتکس و رنگها.  

  - پیش فیلترهای **MERV 13** برای حذف ذرات درشت الیاف در ورودی هوا.

### **۲. طراحی سیستم هواکشها و فنهای صنعتی**  

- **انتخاب فن بر اساس فشار استاتیک و دبی هوا**:  

  - **فنهای گریز از مرکز (Centrifugal Fans)**: برای مناطق با فشار استاتیک بالا (>۱۰۰۰ پاسکال) مانند خطوط پشت زنی با نیاز به تخلیه بخارات سنگین.  

  - **فنهای محوری (Axial Fans)**: در خشک کنها با دبی هوای بالا (تا ۵۰,۰۰۰ CFM) و فشار پایین (<۵۰۰ پاسکال).  

  - **فنهای ضد  انفجاری (Explosion-Proof)**: در نزدیکی مخازن مواد شیمیایی قابل اشتعال (مطابق **ATEX/NEC 500**).

- **سیستمهای اگزاست موضعی (LEV) Local Exhaust Ventilation)**:  

  - نصب **هودهای کششی** در بالای خطوط پوشش دهی (Coating) برای جذب مستقیم بخارات.  

  - طراحی ورودی هوا با سرعت جذب حداقل **۰.۵–۱ m/s** برای ذرات الیاف.  

  - استفاده از **داکتهای ضد سایش** (با پوشش پلی اورتان) در مسیرهای انتقال ذرات ساینده.

### **۳. مدیریت گرمایش و سرمایش**  

- **تولید گرما**:  

  - در فرآیند خشک کردن: استفاده از **هیترهای غیرمستقیم گازسوز (Indirect Gas-Fired Heaters)** برای جلوگیری از آلودگی هوا.  

  - بازیابی حرارت از اگزاست خشک کنها با **مبدلهای چرخان (Rotary Heat Exchangers)** و بازدهی تا ۸۵%.  

- **سیستمهای خنک کاری**:  

    - **کویلهای خنک کننده آبی** در هواسازها (AHU) برای کنترل رطوبت.

### **۴. کنترل هوشمند و مانیتورینگ**  

- **سنسورهای نظارتی**:  

  - سنسورهای **VOC** (مثل PID Sensors) برای تشخیص سریع نشت مواد شیمیایی.  

  - سنسورهای **PM2.5/PM10** برای مانیتورینگ ذرات.  

- **سیستمهای اتوماسیون**:  

  - یکپارچهسازی با **SCADA** برای تنظیم خودکار دما، رطوبت، و سرعت فنها بر اساس بار تولید.  

  - استفاده از **درایوهای فرکانس متغیر (VFD)** روی فنها برای صرفهجویی ۳۰–۴۰% در مصرف انرژی.

### **۵. ملاحظات ایمنی و انطباق پذیری**  

- **پیشگیری از انفجار**:  

  - نصب **دمپرهای ضد انفجار (Explosion Relief Dampers)** در داکتهای مرتبط با مواد قابل اشتعال.  

  - زمینکردن تجهیزات برای جلوگیری از جرقه ناشی از الکتریسیته ساکن.  

- **نگهداری پیشگیرانه**:  

  - بازرسی ماهانه فیلترها و تمیزکردن کویلهای مبدل حرارتی.  

  - تست سالانه عملکرد فنهای اگزاست اضطراری.

### **۶. مطالعه موردی نمونه (Case Study)**  

در یک کارخانه تولید موکت با خط تولید ۲۴ ساعته:  

- **نیازهای ویژه**: کنترل VOC در خط پشتزنی لاتکسی و ذرات در خط تابیدن.  

- **راهکار پیاده سازی شده**:  

  - نصب **فنهای سانتریفیوژ ۳۰ kW** با فیلترهای کربن فعال در خط پشتزنی.  

  - استفاده از **سیستم HRV** با بازدهی ۷۵% برای پیشگرمایش هوای ورودی به خشککن.  

  - کاهش ۲۵% انرژی مصرفی با بهکارگیری VFD روی فنهای محوری.

### **۷. فناوریهای نوین**  

- **فنهای بدون بلبرینگ (Magnetic Levitation Fans)**: کاهش اصطکاک و نیاز به روغنکاری در محیطهای آلوده.  

- **سیستمهای تصفیه هوا با پلاسما سرد (Cold Plasma)**: تخریب VOCها بدون تولید اوزون.  

**نتیجه گیری**:  

طراحی سیستم تهویه در صنعت موکت نیازمند ترکیبی از **فنآوریهای مکانیکی، کنترل هوشمند، و مواد مقاوم** است. سامان فردوس هواگردان  با تحلیل دقیق یپارامترهای فرآیندی (مانند نرخ انتشار آلایندهها و پروفایل حرارتی) و هماهنگی با استانداردهای بینالمللی، سیستمی پایدار و ایمن ایجاد می کند .