集中供氣系統在印刷行業的應用

李輝

通常情況下，印刷企業會利用大量的風泵、真空泵、組合式風泵（兼具吹風和吸風兩種功能）來輔助生產，但使用過程中，這些獨立風機會帶來車間噪音大、產生大量熱量、能耗高等不良后果。而將大量的獨立風機改造成大容量風泵，安裝在集中供氣設備房間內，集中向印刷設備、裝訂設備供氣，則能夠很好地避免以上缺點，這樣做不僅可以降低能耗，還能將熱量從車間內部轉移至車間外部，而且供氣更穩定，維修費用更低。通過具體實踐，筆者認為集中供氣系統具備一定的優勢，能夠滿足大容量風泵的使用要求。下面，筆者將對集中供氣系統在印刷行業的具體實施過程進行詳細介紹。

改造前獨立風機數據收集

改造前，我公司印刷車間和裝訂車間所有設備使用的風泵、真空泵、組合式風泵的數量統計見表1和表2。

從數據統計可以看出，我公司共有各類獨立風機78臺，總功率約為198kW，最高風壓為0.7bar，總流量為5320m3/h，最高真空壓為-0.6bar。

集中供氣系統實施改造

如果要取代現有的這些大量獨立風機，我們需要提供兩種供風形式：吹風和真空，而且吹風流量>5320m3/h，風壓>0.7bar，真空壓<-0.6bar。為滿足上述要求，我公司選用兩種風機，一種是提供正壓的風泵，另一種是提供負壓的真空泵。結合其他設計，我公司選用2臺風壓為1bar、流量為6000m3/h、功率為37kW的低壓風泵，一用一備；3臺真空壓為-0.8bar、功率為15kW的真空泵，兩用一備。同時設立單獨集中供氣設備房間，將這些風機集中安裝在房間內，并對該房間實施降噪措施，降低噪音污染。

在集中供氣設備和生產設備之間，采取管道連接方式。低壓風主管道采用DN150管道，與集中供氣設備連接的分支管道采用DN50管道；真空主管道采用DN100管道，與集中供氣設備連接的分支管道采用DN50管道。在與集中供氣設備連接的分支管路處還安裝了壓力表和電磁閥，便于操作人員監察。電磁閥由生產設備進行控制，當生產設備開機時，電磁閥處于開通狀態，當生產設備停機時，電磁閥處于關閉狀態，能夠達到與獨立風機一樣的控制效果，集中供氣設備的操作方法與改造前一樣，并沒有增加操作人員的工作量。集中供氣系統布局如圖1所示。

我們采用PLC+變頻器對2臺低壓風泵和3臺真空泵實施電氣控制，當用氣量大時，變頻器的頻率增大，增加供氣量；當用氣量小時，變頻器則會反向控制，達到節能降耗的目的。

改造后效益分析

此次改造，我公司成功使用集中供氣系統取代了以往的78臺獨立風機，年節約電費（198-37-15×2）×22×355×0.8=818488元（計算基于：集中供氣設備每天運行22小時，每年運行355天，電費0.8元/度）。可見，集中供氣系統能夠帶來可觀的經濟效益。

此外，集中供氣系統的其他潛在效益如下。

（1）改造成功后，我公司取消了78臺獨立風機，相當于去除了車間內78臺發熱設備，如此一來，中央空調的負荷變小，耗電量顯著降低。

（2）78臺獨立風機維修費用變為零，并減少了因獨立風機故障造成的生產設備停機而帶來的損失。在裝置集中供氣設備時就已經考慮到低壓風泵和真空泵均有備用設備，當一臺低壓風泵或真空泵出現故障時，備用低壓風泵或真空泵立即投入運行，降低生產設備的停機風險。另外，一般大容量風泵比小容量風泵工作穩定性高，故障率非常低。

（3）車間噪音變小，員工工作環境更舒適，滿意度更高，工作效率也相應提高，實現了企業對員工環保、健康、安全的承諾。

集中供氣系統的其他特點

（1）供氣壓力穩定。

（2）集中供氣設備維護成本較低。低壓風泵進氣口的過濾器為可重復利用的金屬過濾器，只需定期清潔即可，基本不需要維護，但如果采用紙質過濾器，則需要定期更換，因此建議采用金屬過濾器，可有效降低使用成本；真空泵只需定期更換風格、油格，補充潤滑油即可。

集中供氣項目投資分析

相比進口品牌的風機，選擇國產真空泵和低壓風泵，總投資額能降低30%～40%左右。然而，實踐證明，進口真空泵和低壓風泵的故障率非常低，如果企業資金許可，建議選用進口品牌的設備（表3為集中供氣系統投資金額預算），兩年內便可收回投資。

通過對集中供氣系統前期調研、評估、實施以及實際運行，我公司實現了很好的經濟效益和社會效益，每年節約電費約82萬元，且降低了車間噪音及熱量的產生，改善了員工工作環境。可見，集中供氣系統在印刷行業及其他行業具有一定的推廣價值。