بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله پس از ارائه خلاصه ای از وضعیت صنعت کاشی وسرامیک کشور و مقایسه با وضعیت جهانی، راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی در کارخانه های کاشی و سرامیک کشور و پتانسیل صرفه جویی مربوط به هر راهکار ارائه شده است. به منظور ارزیابی وضعیت مصرف و شاخص انرژی و همچنین برآورد پتانسیل صرفه جویی انرژی در صنعت سرامیک، یک نمونه پروژه در کارخانه تولید کاشی انجام شده است. این واحد صنعتی که محصول تولیدی آن کاشی کف و دیوار می باشد. مصرف سالیانه انرژی این کارخانه معادل 800 هزار گیگاژول و برابر حدود 130 هزار بشکه نفت خام است. سهم انرژی فسیلی 75 درصد و سهم انرژی الکتریکی 25 درصد می باشد.
-1مقدمه
در سالهای اخیر به دلیل پیچیدگی و تحولات روز افزون جامعه جهانی، عامل انرژی نقش اساسی در اقتصاد و سیاست هر ملت ایفا میکند و پیگیری دقیق دورنمای بخش انرژی و اتخاذ استراتژی مناسب از ارکان اصلی حفظ ثبات و قدرت سیاسی اقتصادی هر کشور است. امروزه، شرایط اقتصادی و بازرگانی ضرورت وجود یک طرح بهینه سازی در مصرف منابع مختلف انرژی را هشدار میدهد. در این میان با توجه به اینکه صنایع از مصرف کنندگان عمده انرژی کشور است و در واقع یکی از معیارهای هر کشور وابسته به پیشرفت و توسعه صنایع آن است، توجه خاص به این بخش و بهبود و توسعه آن از اهمیت ویژهای برخوردار است.
بهره برداری نامناسب از تجهیزات مصرف کننده انرژی الکتریکی و فسیلی در صنایع کشور از جمله صنعت کاشی و سرامیک و عدم توجه و دقت کافی به استفاده بهینه از انرژی در صنایع، باعث افزایش مصرف انرژی ویژه الکتریکی و حرارتی در فرآیندهای تولید صنعتی در کشور شده است. صنعت سرامیک ایران در ده سال اخیر رشد چشمگیری داشته به طوری که در طی 10 سال گذشته تعداد کارخانه ها بیش از دو برابر و میزان تولید محصول بیش از سه برابر شده است. این افزایش تولید ناشی از اضافه شدن تعداد کارخانه ها و همچنین افزایش تعداد خطوط و یا بازسازی و افزایش ظرفیت خطوط قدیمی در کارخانه ها می باشد.
ایران تا پایان سال 2015 میلادی با تولید بیش از 300 میلیون متر مربع کاشی که حدود 2/4 درصد کل تولید جهانی را دارا میباشد. همچنین کشور ما با صادرات 4 درصد از صادرات جهانی کاشی و سرامیک در رتبه چهارم قرار دارد. این برآوردها نشان می دهد صنعت کاشی و سرامیک کشور سالانه بیش از 2400 میلیون کیلووات ساعت انرژی الکتریکی و 80000 تراژول انواع حامل های انرژی حرارتی را مصرف می نماید. با توجه به جدید بودن بیش از نیمی از کارخانجات طی تخمین های اولیه پیش بینی می شود با اجرای راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی پتانسیل صرفه جویی بیش از 200 میلیون کیلووات ساعت الکتریکی در کارخانجات کشور وجود دارد.
-2انواع تکنولوژی ها
تکنولوژی تولید کاشی به 3 بخش کلی آماده سازی و شکل دهی و پخت تقسیم بندی می شود. بیشترین تفاوت در این فرایند مربوط به مرحله آماده سازی و شکل دهی است. از این نظر فرایند تولید به 3 گروه کلی خشک و تر - دوغابی - و اکستروژن تقسیم می شود.
-1اکستروژن
در روش اکستروژن بجای تولید مواد اولیه خشک و یا دوغابی، مواد اولیه مشابه با صنعت آجر و چینی به صورت خمیری تهیه شده و بوسیله دستگاه اکسترودر، اکسترود می شوند و پس از آن به بدنه کاشی تبدیل می شوند. کاربرد این روش تنها برای تولید انواع خاصی از کاشی می باشد و عمومیت ندارد.
-2روش تر
در روش تر یا دوغابی که رایج ترین روش تولید کاشی می باشد، مواد را پس از خردایش اولیه بوسیله آسیاب تر مخلوط نموده و پس از سایش تا دانه بندی مورد نیاز آنرا بوسیله اسپری درایر خشک می نمایند. محصول این بخش که گرانول نامیده می شود با درصد رطوبت کمی وارد پرس شده و تبدیل به بدنه کاشی می شود. در روش خشک مواد به صورت خشک ترکیب شده و بجای گرانول تولید پودر کاشی می نماید.
-3روش خشک
فرایند خشک در مقایسه با فرایند تر از نظر تولید دارای محدودیتهایی می باشد و قابلیت تولید همه انواع کاشی را ندارد بنابراین همانند روش اکستروژن دارای کاربرد محدود می باشد و در عوض از نظر مصرف انرژی و اقتصادی تر می باشد. در جدول زیر مصارف این دو روش با یکدیگر مقایسه شده است.
1-2 استانداردهای مصرف انرژی در کشور
با توجه به اینکه روش مرسوم در تولید کاشی همان روش دوغابی می باشد، لذا مصرف انرژی در کارخانه های مختلف نیز که از یک نوع تجهیزات و تکنولوژی تولید استفاده می نمایند به علل مختلف دارای نوسانات زیادی به شرح زیر می باشد.
- نوع مواد اولیه مصرف شده
- تکنولوژی تولید و نحوه استفاده از تجهیزات
- نوع و ابعاد محصول
- شرایط محیطی
با در نظر عوامل موثر، معیارهایی برای مصرف انرژی در این صنعت تدوین شده است که کارخانه ها ملزم به رعایت آن می باشند. این معیارها با عنوان مصرف ویژه - SEC3 - شناخته می شوند که نحوه محاسبه معیارها برای محصول به شرح زیر می باشند.
