殷曉東
(雙匯集團漯河雙匯彩印包裝有限公司,河南 漯河 462000)
改進凹印技術 降低用電單耗
殷曉東
(雙匯集團漯河雙匯彩印包裝有限公司,河南漯河462000)
針對雙匯集團漯河雙匯彩印包裝有限公司印刷生產中電能消耗大的問題,進行設備改造、工藝革新、新技術引用和輔助設備優化等,實現了用電單耗量的持續降低。
加熱烘箱;輔助設備;自動化;錯峰生產;熱泵技術;LEL技術
雙匯彩印公司是隸屬于雙匯集團的凹版彩印包裝企業,年生產彩色印刷薄膜4萬多t,年消耗水、電、汽能源費用1千多萬元,其中電能消耗占總能源費用的75%左右,因此減少電能消耗是節能減排的重點工作。
在凹版印刷生產過程中,基材通過烘箱進行烘干。為減少印刷后薄膜的溶劑殘留,加熱烘箱溫度設定在50~70℃之間,加熱烘箱在凹版印刷機上耗電量占到了設備總電耗的65%以上,因此減少烘箱電能消耗至關重要。
干燥系統的結構為熱風通道式整體結構,每個色序對應一套干燥裝置,由風機、加熱箱、循環風口、排放口、新風口和多個風口調節閥組成,如圖1所示。改造后增加了室內新風風口、風口調節閥和室外風道,如圖2所示。
通過改造印刷機加熱烘箱的進風風道,在室外和室內分別增加風閥和新風口,根據室內、外溫度不同,進行不同的開啟方式,如室外溫度在30℃左右時,關閉室內抽風,開啟室外抽風,實現室外的高溫新風直接進入加熱烘箱內,節能。在室外溫度低于20℃時,關閉室外抽風,開啟室內抽風,也實現了減少熱烘箱再加熱溫度,節約了能源。
2011年公司實施印刷機加熱烘箱的設備改造后,電耗由478kW·h/t下降到2012年電單耗434 kW·h/t,年總節約電費100多萬元。

圖1
凹版印刷生產車間環境溫濕度波動會影響產品質量及生產安全,因此對環境溫濕度要求條件較高。
根據調研情況,進行了干蒸汽與高壓微霧加濕的研究,實現了根據車間溫度情況采用不同的加濕組合方式。如車間溫度在25℃以上時,開啟高壓微霧加濕,利用噴霧的蒸發吸熱原理,可以降低室內溫度~3℃,可以減少或不開啟制冷設備;在車間溫度低于20℃時,開啟干蒸汽加濕,利用蒸汽冷凝放熱的原理,可以增加車間溫度2~3℃,可以減少或不開啟加熱設備,實現了空調設備能源的節約。
公司有7條凹版印刷生產線,共用1套工藝循環水泵站。在原使用中,存在彩印機開機臺數多少都是一個固定頻率的循環水泵運行,在部分彩印機停機后工藝循環水仍舊循環流動,造成了能源浪費。

圖2
通過研究,對每臺印刷機冷卻水進水管道增加電磁閥,使其運行與彩印機外排風聯鎖,實現了彩印機排風開啟,電磁閥導通,工藝循環水流通,彩印機排風關閉,電磁閥閉合,工藝循環水自動關閉,如圖3所示。通過循環水池設計安裝自動恒定水壓控制(如圖4所示),減少工藝循環水泵頻率,實現了冷卻循環泵的節電。

圖3
凹版印刷產品向多色序和少批量發展,增加了生產過程的換版、換油墨等輔助作業時間,影響到了產品的單耗。因此減少輔助作業時間,就能壓縮總的定額工時,減少產品的用電單耗。凹版印刷過程中油墨調配、溶劑調配、壓印輥更換,占到了輔助作業時間的60%,因此重點開展了以下的創新措施。

圖4
(1)引進自動調墨機,實現油墨的自動調配,避免人工調配時間長的現象出現,并提高了印刷色相的一致性。(2)設計安裝自動溶劑配比機,實現溶劑按照不同成分自動配比和輸送,解決人工作業抽取溶劑時間長、不準確和安全隱患大問題。(3)改造壓印輥結構,實現多合一通用性壓印輥,減少更換頻次。
通過以上措施,公司凹版印刷勞動效率提高了12%,實現了產品單位用電量的降低,節約了能源。
公司充分利用國家鼓勵節能的政策,根據凹版印刷企業的特點,制定了避峰措施:(1)在低谷時間(低電價)凹版印刷機生產大批量產品;(2)高峰(高電價)時間段,凹版印刷機生產小批量產品,或停機進行設備的保養;(3)平段時(中等電價),生產任務緊就生產,不緊張就安排保養設備或人員休息。由此實現了公司實際用電單價對比平均價格低4%以上,年少支出電費20多萬元。
隨著國內外新技術、新工藝的發展,在凹版印刷行業還有很多新技術在迅速應用,如公司正在調研和積極引用的印刷機熱烘箱的熱泵風機技術,對比傳統的電加熱方式,具有溫控穩定、噪聲低、節電約60%~70%的效果,并具有在線檢測烘箱進出風平衡和排風自動風閥調節功能,可減少安全和質量隱患。帶有LEL控制的全自動熱風循環系統和儲熱式廢氣處理裝置(RTO),能夠實現有害氣體的回收、燃燒和再利用,最大限度地實現節能減排和綠色生產。
近4年來公司通過對凹版印刷設備及輔助設備性能的不斷改進和提高,用電單耗由2011年的478kW·h/t降低到2014年的401kW·h/t。實現年節電3百萬kW·h,年節約電費190多萬元。
(三等獎獲獎征文)
TS803
B
1671-0711(2015)06-0075-02