上海宝山洗衣厂建设规划分析

2012-09-15谷献磊陆亚林

中国洗涤用品工业 2012年7期

关键词：烘干机洗衣隧道

谷献磊，王琪，王明，陆亚林

（1.江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江 212003；2.江苏海狮机械集团，江苏张家港215621）

上海宝山洗衣厂建设规划分析

谷献磊1，王琪1，王明2，陆亚林2

（1.江苏科技大学机械工程学院，江苏镇江 212003；2.江苏海狮机械集团，江苏张家港215621）

本文基于上海某洗衣厂的建设，分析了洗衣厂建设过程中的洗衣设备及能源设施的配备，同时对洗衣设备的流程和洗衣厂规划进行了综合论述；通过洗衣厂建设流程的分析研究，从建设的布局配置与计算，对设备进行选择，形成洗衣厂建设方案，对后续现代化洗衣厂的形成提供建设指导依据。

建设规划；洗涤设备；洗衣厂

当前洗衣厂的建设，主要依据投资主管者自身对洗衣厂经营的经验意识，形成洗衣厂建设雏形，然后通过洗涤设备提供商进行产品采购，工程建设设备安装，从而建成洗衣厂；通过设备试运行及业务的逐渐开展，适量调整布置方案，完善各种流程的配备设计[1]。其中设计建设有一定的盲目性，建设之前的总体考虑往往不能全面。

随着经济的发展，洗衣业也向大型集成化趋势发展，从而确保资源的最大化合理利用，节省劳动成本，提高工作效率。国产连续式隧道洗衣机（简称洗衣龙）现已由江苏海狮集团开发成功并开始进行产业化生产，从而有力地推动国内的洗涤机械蓬勃繁荣快速的发展。随着洗涤机械的更新换代，洗衣厂的建设也逐渐更加规范化、合理化。上海宝山洗衣厂就是在布局分析及配套高端洗涤设备基础上进行统筹建设，从而实现现行科技水平下的优质洗衣厂的建设规划。

1. 洗衣厂址的选择

洗衣业是劳动密集型服务性行业，特殊的行业背景决定了其厂址的选择必须综合考虑交通的便利、周围可利用的蒸汽能源、当地劳动成本及目标客户的服务需求等；另外由于洗衣行业竞争激烈导致的低利润率强迫其必须扩大业务量，并降低房租等成本投资。

上海拥有大量的酒店、宾馆、医院及铁路等目标客户需要洗涤服务，但市区内高额的房租及劳动成本根本不适合洗涤业这种低利润行业发展。据此，宝山洗衣厂选址在宝山区郊区的月浦工业园区，附近有发电厂可以长期提供蒸汽，工业园临近127省道，交通便利。厂区内计划建设员工宿舍及相应配套的超市等生活基础设施，可以大大降低员工生活成本，丰富业余生活，从根本上保证洗涤工厂的长期发展。

2. 洗涤设备的选择

在现代化洗涤机械中，高效节能、环保是其发展方向。随着科学的进步，最具代表性的节能高效的产品出现，像洗衣龙、吊带系统及气动传送系统等。洗衣龙首次出现于上世纪80年代美国清洁展会上后被欧美等发达国家广泛应用，因其效率高、污染小、洗涤质量好、适应性强而备受客户青眯。新型国产洗衣龙在洗涤过程中，将漂洗、中和、压榨产生的洗涤水重复用于预洗和主洗，实现洗涤水的循环集合利用，每条洗衣龙每公斤布草平均仅耗水6～8kg，可节水70%，节电30%，节约洗涤成本，满足大中型洗衣厂长期发展需求。

2.1 洗涤量的确定

由于宝山洗衣厂前期已经拥有的小型洗衣厂无法满足目前洗涤业务需求，故此次建设目标洗涤量较大，为50T，而高效节能的隧道式洗衣机正满足降低成本扩大洗涤量的目标要求。

为了计算洗衣厂的洗涤量，首先要分析洗涤目标的种类，然后结合目标使用的特殊性与周期性来进行计算，具体的计算方式主要是用单次使用量乘以使用频率，最后附加上洁净布草储备量，由此得出目标客户的洗涤要求，从而进行设备选择。

总洗涤量Q总等于各种类洗涤量之和，各分类洗涤量为洗涤件数与单件洗涤量的乘积然后加上备用件洗涤量，其计算公式如（1）所示。

式中，

Q总为目标总洗涤量；

Mi为第i类洗涤物品单件重量；

Ni为第i类洗涤物品单次数量；

Si为第i类洗涤物品备用洗涤量。

2.2 设备选择计算实例

前期建设目标洗涤处理量为30T，普通洗涤脱水机最大洗涤容量在200kg左右，洗涤效率低，耗水及蒸汽等浪费严重，并且需要人工劳动成本较大。而洗衣龙每小时洗涤处理1200～1500kg布草，故选择2台洗衣龙不仅可满足现有洗涤要求，而且适应后期扩展洗涤容量，并节约洗涤成本，满足洗衣厂长期发展需求。

洗衣厂约60%布草需要熨烫处理，20%为工衣洗涤处理20%为毛巾类洗涤。单机处理速度Vi为：

以熨烫机的选择为例，目标工作量每天为30T，熨烫工作系数取值为1.4，布草需要熨烫量为总量的60%，2m宽标准床单水洗后每米约0.23kg左右[1]，设定熨烫机每天工作16h，则每分钟熨烫机待处理布草速率为：

选择7台熨烫机，则处理速度为16.3m/min,而熨烫机的工作速度在10～20m/min，满足工作条件。同理计算工衣折叠机的工作速率在350pcs/h，毛巾折叠机工作速率在800～1200pcs/h，从而确定厂房内布置2台隧道烘干机，4台工衣折叠机，2台毛巾折叠机，同时隧道烘干机可结余处理其他待烘干物件。

另前期小型洗衣厂单机设备有4台50kg、3台100kg，2台150kg洗涤脱水机，可以进行小批量灵活洗涤。

洗涤过程需要大量的水蒸气，在熨烫及烘干过程中水蒸气的用量也较大，故合理选择水蒸气压力及管道，在外部蒸汽源供应不足时，需提前设置蒸汽锅炉，从而保证洗涤的顺利进行。

3. 设备的合理布局

在洗衣厂的规划布局中，入料与出料都要确保有分拣隔离装置，这样在洗涤时可以区分出轻度污染布草与重度污染布草的清洗类别，而且在洗涤医疗等特殊布草时可以预防交叉感染，保证洗涤质量。出料时设置分拣隔离区不仅可以快速准确的将各洁净布草分类码放，而且可以保证布草的存放质量，如图1所示。

图1 宝山洗衣厂布局简图

图2 洗衣设备流程图

洗涤设备的排布遵循洗——脱——烘干——熨烫——折叠码堆的流程要求，隧道式洗衣机配套设有压榨机、穿梭机及贯穿式烘干机，可完成布草从洗涤到烘干的全部流程，在隧道式洗衣机内，完成布草的洗涤，然后自动进入压榨机进行脱水压榨，穿梭机将压榨后的布草传送入贯穿式烘干机进行烘干，烘干后布草即可熨烫折叠或直接码堆等进行后续处理，在整个过程中工人仅需在操作区及入料口进行操作。

在隧道式洗衣机的前端可选择性安装吊袋系统，其可实现布草的装载及储存的便利。隧道式洗衣机对布草进行洗涤处理后进入压榨机进行压榨脱水，然后经穿梭机将压榨后布草送入贯穿式烘干机，贯穿式烘干机烘干处理后根据布草及处理目标效果的不同，选择不同的后续处理设备，如图2所示。

①送布机将床单、被罩类等需折叠的布草送入熨烫机，熨烫后自动进入折叠机，然后堆码机进行堆码存放；

②隧道式烘干笼将工衣等需进一步烘干处理的布草进行处理，达到完全脱水的效果，然后由工人将其送入工衣折叠机，折叠堆码后进行存放；

设备名称长*宽（mm*mm）隧道式洗衣龙 12576 * 2434压榨机 2434 * 2434穿梭机长度定制，宽度2000贯穿式烘干机 2500 * 2050工衣折叠机 2499 * 1450送布机 4336 * 1334熨烫机 4930 * 1650折叠机 4940 * 2530毛巾折叠机 2102 * 1305堆码机长度定制，宽度500

图3 主布置区内主要设备

③毛巾类等已经达到其类别要求脱水率，故可以直接送入毛巾折叠机，处理后堆码存放。

4. 设备的布局设计

在设备布局过程中，需要人工操作作业的设备均需在设备前预留1m作业区[2]，由于隧道式洗衣龙与压榨机连续作业，机器采取自动化流程，故两者为紧密衔接，穿梭机为洗衣龙配套设备，用于将布草从压榨机输送到贯穿式烘干机的输送。

各主要设备占地面积统计如表1所示。

参照图2流程图，其他排布约束参数主要有：厂房的主设备布置区面积为30*50m2，隧道式洗衣龙与压榨机为固定衔接，送布机、熨烫机和折叠机三者为固定衔接，送布机与熨烫机之间距离为1m操作距离，熨烫机与折叠机为零距离衔接，隧道式烘干机与工衣折叠机之间为1m操作距离。

K系列全自动石油溶剂环保干洗机K300FZQ

JZQ1250全自动夹烫机

在设备布局中，假设布草在设备i的运动宽度为Di，布草在设备j的运动宽度为Dj，设备i在物流方向上与其相邻的设备间的最小保留距离为Si，设备j在物流方向上与其相邻的设备间的最小保留距离为Sj，设备i与设备j之间人为附加距离为FDij，设备i与设备j的中心物流路径间的距离为Dij，其为设备i与设备j之间沿物流方向的最小距离[3]：

厂房内共有n台设备，在物流方向上任意两台设备i和设备j都可以计算出它们的Dij，由此可以得出n台设备沿物流方向上的工艺距离矩阵D：其中以熨烫类布草为例，布草依次经过隧道式洗衣机（a）、压榨机（b）、穿梭机（c）、贯穿式烘干机(d）、送布机(e）、熨烫机(f）、折叠机(g)和堆码机(h），那么布草物流

其中由于洗衣龙与压榨机为配套装置，两设备之间物流距离为零，由公式（3）得：

同理求得：

从而得到布草运行理想状态最小距离，结合外部其他条件要求，计算出布草物流较小的布局结构进行设备布置，选择最适合当前现实条件的布局方案，实现布局优化，提高工作效率。

5. 动力和水处理分析

能源动力设备主要包括蒸汽设备、电力设施、压缩空气设备及水处理设施等[4]。

YTT-B型真空熨台

TG工业脱水机

毛巾折叠机

在洗涤过程中，需要蒸汽量较大的主要有水洗机、烘干机、熨平机及干洗机等，在蒸汽设备的选择过程中，对蒸汽锅炉的容量及性能进行分析比较，除了要使容量高于洗涤车间每小时的最高耗气量，也要考虑安全性能及废水排放的要求。普通洗涤设备需要蒸汽压强一般在0.4～0.6MPa，由于此洗衣厂采用电厂产生的蒸汽，故需要先对蒸汽进行压力测试，对过高压强需安装降压阀进行降压处理，从而满足洗涤要求。

作为洗衣厂主要的能源，电力的供应直接来自电厂，并设有专用配电箱，配电箱内安装自动调节开关及总开关。厂房内安装有两个配电柜对设备分别进行供电控制，保证设备供电的控制的安全性。电路铺设采用架空明线及穿管两种方式。针对洗衣厂厂房的特殊性，地面采用混泥土地基并铺设地板结构。另外，供电线路选用高抗腐蚀性隔离导线，防止厂房内蒸汽的长时间腐蚀。

压缩空气机仅提供给洗涤设备的启动阀门进行气动控制，因此选择容量一般不需要太大，一般0.4～0.6MPa压强即可。为便于排水，压缩空气机放置于5m高的厂房支架机座上。洗衣厂房内设有两条400cm2的四方形排水渠[5]，水渠设在地板10cm下方，便于排放废水，确保厂房内无积水。

水处理设施为保证洗涤污水的处理回收利用，建筑设置一个长宽高分别为5m*4m*2.5m的集水池，地埋设置有长宽高为5m*4m*2.5m的污水调节池和长宽高为的清水池，位置设置于厂房周围便利位置，其中安装有5m*4m*2.5m的膜生物反应器MBR-100反应器一个。洗衣污水经沉沙井格删去除悬浮物等大颗粒后进入调节池，调节池主要进行水质水量均衡，池中污水经提升泵抽取至膜生物反应器（MBR）中，高浓度的活性污泥将污水中的有机物进行彻底有效的降解，经处理后的水通过膜组件过滤、收集排入清水池，以备回用，而污泥被全部截留在反应池中，定期排放，整个过程通过PLC自动控制。

附能源供应管道使用表，见表2。

6. 结论

同国外发达国家相比较，目前国内洗衣业处于初步发展阶段，尚没有具体科学的洗衣厂建设规划。本文基于上海宝山洗衣厂建设，从洗衣厂址的选择，洗涤量的计算确定设备的选择，设备的流程布局计算及能源设备的设施几个方面对洗衣厂建设进行简要分析论述，提供了初步的建设流程分析，为进一步进行现代数字化洗衣厂的建设提供基础分析依据。