Hogyan lehet megoldani a mélynyomtatás kipufogógáz-problémáját? Íme a teljes útmutató a kormányzáshoz a forrástól és a folyamattól az élet{0}}végéig -végig!
A mélynyomtatás kiforrott folyamatokkal, magas gyártási hatékonysággal, gazdag és réteges nyomtatott termékekkel, valamint kiváló eredeti reprodukálási teljesítménnyel rendelkezik, így széles körben használják a rugalmas csomagolóiparban. Cégünk hét fejlett mélynyomó gyártósorral rendelkezik belföldön és nemzetközi viszonylatban is, évi mintegy 26 000 tonna csomagolófóliával. Ebben a cikkben a szerző a mélynyomó kipufogógáz (VOC) csökkentésének és energiatakarékos-technológiáinak mélyreható-tanulmányozását végzi, kombinálva a mélynyomó kipufogógáz előállítását, a gyártási folyamatok irányítását, a berendezések fejlesztését, a kipufogógázok (VOC) kezelését és a hőforrás hasznosítását, ami jelentős gazdasági és társadalmi előnyökkel jár.
Mélynyomó kipufogóforrások
A mélynyomtatásban használt oldószer{0}}alapú tinta legfeljebb 75% VOC-t tartalmaz. A nyomtatási teljesítmény javítása érdekében különféle oldószereket (etil-acetát, n-butanol, izopropanol, n-propil-acetát stb.) kell hozzáadni a tintához, hogy összekeveredjen és hígítsa azt. A VOC-k elpárolognak és felszabadulnak a tinta előkészítése és szárítása során.
A VOC-kibocsátás csökkentése érdekében az elmúlt években a nyomdaipar víz{0}}alapú tintákat alkalmazott (a nedvszívó hordozók legfeljebb 15% a kipufogóforrás szabályozásához; nem-abszorbens hordozók, legfeljebb 30%), a technológia is gyorsan fejlődött, de mivel a víz-alapú festékek még mindig nem győzték le a jelenlegi műszaki kihívásokat és a vízállóságukat. korlátokkal néz szembe. Ez a cikk a VOC-kibocsátás csökkentését és az energiatakarékos-technológiákat vizsgálja, amelyek a mélynyomtatásban széles körben használt oldószer-alapú tintákon alapulnak.
Mélynyomó tinta folyamatának vezérlése
01/ Tárolás
Az illékony szerves vegyületeket, például a tintát és az oldószereket lezárt tartályokban kell tárolni, amelyeket le kell fedni és le kell zárni, zárva kell tartani, és a veszélyes vegyi anyagokra kijelölt raktárakban kell tárolni. A veszélyes vegyszeres raktárakban a hőmérsékletet lehetőleg 0-28 fok között kell szabályozni. A raktártetőre víztároló tetők vagy hűtővíz vezetékek szerelhetők. Ha a külső hőmérséklet 30 fok vagy magasabb, permetezzen vizet a hőmérséklet hűtésére, a belső hőmérsékletet 28 fok alatt tartva. A megfelelő feltételekkel rendelkező veszélyes vegyszerraktárakat fel kell szerelni robbanás--biztos légkondicionálóval vagy robbanásbiztos-levegő-ellátó berendezéssel, amely nyáron 28 fok alá, télen 0 fok fölé szabályozza a raktár hőmérsékletét.
02/ Keverés
A tinta és az oldószer keverési folyamatához automatikus tintakeverő berendezést kell használni, és zárt térben kell működnie az expozíció okozta párolgás csökkentése érdekében. Ha a feltételek nem teljesülnek, helyi gázgyűjtési intézkedéseket kell tenni az elkülönítő helyiségben, és a kipufogógázt robbanásbiztos ventilátorokon és lezárt csővezetékeken keresztül kell bevezetni a VOC kipufogógáz-kezelő rendszerébe.
03/ Tintaellátás
Keverés után a tintát lezárt csővezetékek segítségével (ideális esetben egy önfolyó rendszerrel) központilag kell eljuttatni a nyomdagép egységhez. Az igénylő egységnek központi viszkozitásszabályozást kell használnia a használat alapján, és egy pneumatikus szelepnek kell automatikusan hozzáadnia a tintát a tintatálcához.
A tinta és az oldószerek nem-vezetékes átviteléhez zárt tartályokat kell használni. Amikor tintát vagy oldószert tölt a tintatartályba, egység-típusú tinta viszkozitás-szabályozót kell használni, hogy az oldószer tömítetten maradjon az egység belsejében. A tinta hozzáadása után a tintatartályt azonnal le kell zárni, hogy csökkentse a VOC-kibocsátást a tintaellátási folyamat során.
04/ Nyomtatás
A helyszíni kipufogógáz-kibocsátás -csökkentése érdekében a tintatálcákat, a tintadobokat és az oldószerhordókat fedőlemezekkel kell lefedni. A mélynyomó lehúzóknál lehetőleg zárt lehúzót kell használni, vagy az olyan intézkedések, mint a tintatartály fedeleinek használata vagy a horonynyílások alakjának megváltoztatása csökkenthetik a tintaellátó rendszer nyitott területét. A nyomtatási folyamatnak a tinta viszkozitásának automatikus szabályozását kell használnia, lehetővé téve a tinta viszkozitásának online nyomon követését és az automatikus oldószeradagolást a tintakupakok kézi kinyitásának gyakoriságának csökkentése és a VOC-kibocsátás minimalizálása érdekében.
A nyomtatóegységnek helyi gázgyűjtési intézkedéseket kell alkalmaznia, a levegőbeömlőt az alsó részen és a meghajtó oldalon kell elhelyezni. A kipufogógáz összegyűjtése után lezárt csővezetékeken keresztül a VOC kipufogógáz-kezelő rendszerbe kerül.
05/ Sütőfűtés
A mélynyomtatáshoz használt sütőfűtés a gép gyújtási költségének körülbelül 70%-át teszi ki, és az energiatakarékosság és a károsanyag-kibocsátás csökkentése szempontjából kulcsfontosságú. Az új, nagy-hatékonyságú gázszuszpenziós vagy félig-függesztett sütők kiváló szárítási és Ha a körülmények megengedik, előnyben részesítsék a levegős hőszivattyút vagy a víz{5}}elektromos (gőz) keverést. A beszívott és visszatérő légcsatornáknak belső keringtetést vagy LEL automatikus vezérlést kell használniuk. A sütőt jól le kell zárni a kipufogógázok és a levegőszivárgás okozta hőveszteség csökkentése érdekében. Működés közben a levegő mennyiségét úgy kell beállítani, hogy a sütő belsejében enyhe negatív nyomás maradjon fenn.
06/ Tisztítás másik tányérral
A mélynyomtatáshoz lemeztisztításra van szükség a megrendelés teljesítésekor vagy a termékek cseréjekor. Tisztítás közben próbáljon meg kis mennyiségű oldószert használni a gyors tisztításhoz a lemezhenger működése közben. A további tisztításhoz a legjobb, ha ultrahangos tisztítót használ az automatikus tisztításhoz zárt térben. A keletkezett kipufogógázt helyben összegyűjtik, és lezárt csővezetékeken keresztül a VOC kipufogógáz-kezelő rendszerbe vezetik.
Nyomtató tintalapok, tintavödrök, fedőlemezek stb. nagymértékben csökkenthetik a tisztítás során használt oldószerek által okozott VOC-kibocsátást teflon permetezéssel. A tudományos gyártási rendelésütemezés révén az azonos specifikációjú és fajtájú termékeket centralizáltan állítják elő, csökkentve a lemezhengercsere gyakoriságát és minimalizálva a VOC-kibocsátást.
07/ Gyártási környezet
A mélynyomású nyomtatás gyártási környezetét 18–28 fok és 45–65% páratartalom között kell szabályozni, a beltéri és kültéri környezetet enyhe negatív nyomás (beltéri negatív nyomás) alatt kell tartani a VOC-szivárgás csökkentése érdekében.
Továbbfejlesztett kipufogórendszer a nyomdagépekhez
A szárítóberendezés sütőből, ventilátorból, légszelepből, légcsatornából, légfúvókából és egyéb alkatrészekből áll. A forró levegőt a fúvókán keresztül közvetlenül a hordozóra fújják, és az aljzat felületén lévő oldószerfilmet a forró levegősugár károsítja. A tintában lévő oldószer ezután átszivárog az üreges dielektromos pórusokon, és elpárolog a tintaréteg külső oldalára. A hő egy része látens hőként kerül átadásra, míg egy másik része vezetés útján a hordozótesten belül kerül átadásra, a fennmaradó hő végül levegővel kerül ki a sütőből.
A mélynyomó berendezések forró levegős szárítási folyamata egy összetett tömeg- és hőátadási folyamat. A nyomtatás minősége nem csak a forró levegő sebességétől, a forró levegő hőmérsékletétől, a festék vastagságától, a kipufogórendszertől, valamint a környezet hőmérsékletétől és páratartalmától függ, hanem nagyban befolyásolja a hordozó tulajdonságait, a tinta összetételét és jellemzőit, valamint a szárítókemence szerkezetét is.
A sütőben a hő általános felhasználásának javítása érdekében a következő fejlesztéseket hajtottuk végre:
(1) Használjon szigetelt sütőt, kerámiaszálas filc szigetelőrétegekkel a burkolat falán, amely hővisszaverő szigetelést biztosít, és csökkenti a hőveszteséget a szárítórendszerben.
(2) A sütő fúvókája a nyomdagép ötvözet vezetőgörgőjének felel meg. A fém vezetőgörgőn keresztül másodszor elnyeli és átadja a hőt, növelve az érintkezési felületet a regisztrációs anyaggal és javítva az energiafelhasználást.
(3) Szereljen be egy visszatérő levegő hőcserélőt a külső elszívott levegő és a fűtőkemence bemeneti nyílása közötti hőcseréhez, visszanyerve a távozó forró levegőt. Ez csökkenti a beszívott levegő oldószertartalmát, miközben a meleg levegő másodlagos újrafelhasználását is eléri. Ezzel a módszerrel a forró levegő körülbelül 65%-a visszanyerhető, és körülbelül 30%-kal csökkenthető a szennylevegő-kibocsátás.
(4) Kihasználva az alacsony alsó kipufogógáz-koncentrációt és a magas felső kipufogógáz-koncentrációt, az alsó kipufogócsatornát a felső kipufogó üzemmódba vezetjük, csökkentve a felső kipufogó levegőt a beltérből. A tesztek azt mutatják, hogy minden nyomdagép óránként körülbelül 12 000 köbméterrel csökkenti a kipufogógáz-kibocsátást.
(5) Az egység vagy a helyi LEL technológia segítségével a felső kipufogórendszer automatikusan beállítja a keringő levegő mennyiségét a koncentráció alapján, csökkentve a szennylevegő-kibocsátást. Stabil működés mellett ez a megoldás 40%-kal csökkenti a kipufogógáz-kibocsátást.
Kipufogógáz (VOC) kezelő létesítmények tervezése
A mélynyomású VOC kipufogógázt alacsony koncentráció és nagy levegőmennyiség jellemzi. A különböző megoldások összehasonlítása után egy két-fokozatú zeolit rotációs koncentrációs + három-tartályos RTO (regeneratív oxidációs kemence) kipufogógáz-kezelő rendszert választottunk. A kétfokozatú csatorna használata a folyamatgázok VOC-koncentrációjának koncentrálására és növelésére lehetővé teszi az RTO önfenntartó-működését, és csökkenti a földgázfogyasztást.
A zeolit rotációs koncentrációja és eltávolítási hatékonysága 90% ~ 95%. Ha a kipufogógáz VOC-koncentrációja meghaladja az 500 mg/m³-t, az egyfokozatú-csatornás koncentráció-adszorpció már nem tudja garantálni a 40 mg/m³-os követelményt a kéménykibocsátás VOC-jára, amely kisebb vagy egyenlő, mint s. A két-fokozatú futómű az első-fokozatú futómű által adszorbeált gáz másodlagos adszorpcióját valósítja meg, 98,5%-ra növelve a kerék adszorpciós hatékonyságát, és jelentősen csökkentve a VOC-kibocsátást. A három-tartályos RTO (Regenerative Oxidation Furnace) kialakítással a VOC eltávolítási hatékonyság meghaladhatja a 99%-ot, ami jelentősen javítja a környezetet.
A kipufogógáz (VOC) kezelő rendszerek energiatakarékossága
Az üzemeltetési irányítás, a berendezések fejlesztése és a kipufogógáz-kezelő rendszerek energia-újrahasznosítása révén VOC-csökkentés és energiamegtakarítás érhető el.
01/ Két-lépcsős zeolit rotációs koncentrátum
A két-fokozatú zeolit rotációs töményítő berendezést két első-fokozatú (A1 és B1) és két második-fokozatú futóművel (A2 és B2) tervezték. A deszorpciós levegő az első-fokozatú futóból közvetlenül az RTO-rendszerbe jut, míg az első-fokozatú futóból származó adszorpciós levegő a második{11}}fokozatú futóból a másodlagos adszorpció céljából (az A1 adszorpciós levegő az A2-be, a B1-es adszorpciós levegő pedig a B2-be). A második-fokozatú csúszó adszorpciós levegője közvetlenül a kipufogócsőbe kerül, a második-fokozatú csatorna deszorpciós levegője pedig az első-fokozatú csatorna bemenetébe kerül, hogy elkeveredjen az eredeti folyamati füstgázzal. (1. ábra, kétlépcsős zeolit rotációs koncentrációs séma), az energiatakarékos{23}műveletek kulcspontjai a következők:
1. ábra: Két-lépcsős zeolit kerékkoncentrátor elve sematikus rajza
(1) Keréksebesség beállítása: Indításkor általában 30 Hz körül van beállítva. Működés közben a légáramlás alapján állítható. Például, ha a légáramlás alacsony és a koncentráció alacsony, állítsa be a kerék forgási motor frekvenciáját a forgási sebesség csökkentése, a koncentráció növelése, az RTO égés önkiegyenlítésének elérése és a földgáz megtakarítása érdekében; fordítva, növelje a forgási sebességet, hogy fokozza a kerék adszorpciós hatását, és biztosítsa, hogy a kipufogógáz-kibocsátás megfeleljen a szabványnak.
(2) A kerék bemeneti szűrőjének (szűrőzsák) rendszeres cseréje: A nyomáskülönbség a kerék bemeneténél nem haladhatja meg a 75 mmAQ értéket. Rendszeres tisztítással vagy cserével a nyomáskülönbséget 25 mmAQ vagy az alatt kell tartani, amennyire csak lehetséges, ami megtakaríthatja a rendszerventilátor teljesítményterhelését.
(3) A kerék hőmérsékletének beállítása: A kerék deszorpciós bemeneti hőmérséklete 180 fok. Ezt a hőmérsékletet az RTO égéskamra teteje szabályozza, arányos szelep és keverődoboz segítségével a kerék deszorpciós bemeneti hőmérsékletének stabilizálása érdekében. Ha a deszorpció bemeneti hőmérséklete 115 fok alatt van, az alacsony deszorpciós hatékonyságot eredményez; Ha ez meghaladja a 225 fokot, az biztonsági kockázatot jelent. Ebben az esetben a berendezést erőszakkal le kell állítani, és a nagynyomású-CO2-rendszer automatikusan működésbe lép, hogy lehűtse a kereket a biztonság érdekében.
02/ Három{1}}kamrás RTO (regeneratív termikus oxidálószer)
Az RTO (Regenerative Thermal Oxidizer) három fő funkciót foglal magában: hőtárolást, termikus oxidációt és égést. A "hőtárolás" az RTO-ban lévő regeneratív közegből származik. A háztartási kerámia regeneráló rendszerekben a hőhasznosítás hatékonysága már 97% feletti. A működési elv az, hogy a szerves kipufogógázt 790 fok fölé melegítik, aminek következtében a kipufogógázban lévő illékony szerves vegyületek (VOC) oxidálódnak és szén-dioxiddá és vízzé bomlanak. Az oxidáció során keletkező hő a kerámia regeneráló közegben tárolódik, aminek következtében a közeg felmelegszik és hőt tárol. A kerámia regeneráló közegben tárolt hőt az ezt követően bejövő szerves kipufogógáz előmelegítésére használják fel, ami a kerámia regeneráló közeg "hőleadási" folyamata, így üzemanyag-fogyasztást takarítanak meg a kipufogógáz fűtési folyamatában.
A három{0}}kamrás RTO szelepkapcsolást használ, és ciklikusan, három fokozatban működik. Az első szakaszban a kipufogógázt előmelegítik az 1. regeneratív kamrán, majd belép az égéstérbe az égés céljából. Az égéstérben lévő kipufogógáz (általában 800{6}}850 fokon tartva) oxidáción és lebomláson megy keresztül, és a 2. regeneratív kamrában megmaradó kezeletlen gáz vissza{11}}átfújja a tisztítást követően az égéstérbe elégetésre (öblítési funkció). A lebontott kipufogógázt a 3. regeneratív kamrán engedik ki, míg a 3. regeneratív kamrát felmelegítik (a 2. ábrán látható, háromkamrás RTO sematikus diagram).
2. ábra: A három -tartályos RTO (Regenerative Oxidation Furnace) sematikus diagramja.
Az RTO (Regenerative Regenerative Oxidation Furnace) fő működési energiafelhasználása a villamos energia és a földgáz. Azonos üzemi feltételek mellett a tudományos üzemirányítás és fejlesztések energiamegtakarítást és kibocsátáscsökkentést érhetnek el:
(1) RTO kapcsolószelep időbeállítása: Ha nagy a hőmérséklet-különbség vagy túl magas hőmérséklet (pl. meghaladja az 1000 fokot) az RTO regeneratív réteg és a hűtőzóna között, állítsa be és rövidítse le az RTO kapcsolószelep ciklusát (általában 1,5 és 2 perc között van beállítva), hogy biztosítsa az egyenletes hőeloszlást az égéstérben, és érje el az RTO kemence hőmérsékletének megtakarítását.
(2) Állítsa be a beszívott levegő nyomását: Ha az RTO középső és felső rétege közötti hőmérséklet-különbség kicsi, vagy a középső réteg hőmérséklete viszonylag magas (750 fok), a rendszer levegőbemeneténél a nyomásérték növelhető a ventilátor frekvenciájának növelése, a hőmérséklet-különbség növelése, a középső réteg hőmérsékletének csökkentése és a VOC-kezelés hatékonyságának javítása érdekében; Ha nagy a hőmérséklet-különbség az RTO alsó és középső rétege között, a levegő bemeneti nyílásánál beállítható a nyomás a rendszer ventilátorfrekvenciájának csökkentése és az elektromos energia megtakarítása érdekében.
(3) Friss levegő szellőző módosítása: RTO biztonsági kialakítás. Amikor az RTO égéstér hőmérséklete a beállított érték fölé emelkedik, a frisslevegő-csappantyú automatikusan kinyílik, és csökkenti az égéstér hőmérsékletét alacsony-hőmérsékletű kültéri levegő bevezetésével, miközben növeli a kipufogógáz-kezeléshez szükséges levegő mennyiségét. Mélyreható-kutatásunk során módosított frisslevegő-szellőző csatorna kialakítást alkalmaztunk a nyomtatógép egység aljáról (szobahőmérsékleten) érkező elszívással. Így a hűtési cél teljesítése mellett nem növeltük a kipufogógáz kezelését és csökkentettük az áramfogyasztást.
(4) Leállítási művelet: Amikor a kipufogógáz-kezelő rendszert leállítják és leállítják, az RTO hőmérséklet 400 fokon marad. A belső hőtároló réteg szigetelő hatásának köszönhetően az egység újraindításakor csökken a földgázfogyasztás.
03/ Termikus cirkuláció
A VOC kipufogógáz-kezelő rendszer működése során a kémény kipufogógázának hőmérséklete 200 fok körül van. Az energiafelhasználás maximalizálása érdekében a kéménybe belépő csöveken hőcserélőt szerelnek fel, hogy visszanyerjék a távozó hőt.
A hőcserélők tervezésekor figyelembe kell venni a száraz égést és az alacsony hőmérsékletű{0}}védelmi intézkedéseket. Például a bordás csöves hőcserélő égéstermék-kimeneti hőmérsékletét folyamatosan ellenőrzi egy hőellenállás. Ha a hőmérséklet a beállított hőmérséklet alatt van, a hőcserélő kiiktatásra kerül. A keringető víz kilépő hőmérsékletét az ellenállás folyamatosan felügyeli és szabályozza; ha a hőmérséklet meghaladja a beállított hőmérsékletet, a hőcserélő kiiktatásra kerül. A 3. ábra a VOC hővisszanyerési vázlatát mutatja.
3. ábra VOC hővisszanyerési vázlat
A szivattyú és a tároló tartály keringető vízzel történő vezérlésével a visszanyert meleg vizet újra felhasználják a nyomdában, és hozzáadják a sütőhöz, csökkentve a nyomtatási energiafogyasztást. Télen a meleg vizet a termelési és irodai területek fűtésére is használják, lehetővé téve az energia újrahasznosítását.
Karbantartás és szerviz
A VOC kipufogógáz-kezelő rendszerek összetett szerkezettel, magas szintű automatizálással és több biztonsági reteszeléssel rendelkeznek. Működés közben kétóránként átfogó ellenőrzést kell végezni, alapos ellenőrzési jegyzőkönyvekkel. Bármilyen rendellenes zajt, hőmérséklet-emelkedést vagy kibocsátási arányt azonnal kezelni kell. Az operatív járőrözésen túlmenően speciális ellenőrző berendezéseket, például infravörös hőkamerát, rezgésvizsgálót, ampermérőt stb. kell használni a professzionális ellenőrzésekhez a rendellenes jelek korai észlelése és az időben történő és hatékony intézkedések elősegítése érdekében, biztosítva a VCO kipufogógáz-kezelő rendszerének folyamatos és stabil működését. A napi karbantartás legfontosabb pontjai a következők:
(1) Ventilátorok és sebességváltó motorok: a fontos berendezések online hőmérsékletmérést, míg mások hetente mérhetik a hőmérsékletet; A kenőolajat háromhavonta újra kell tölteni; A csapágyakat 5 évente cserélik.
(2) Automata (pneumatikus) szelepek: szűrők és leeresztő szelepek vannak beépítve a sűrített levegő csővezetékbe; A levegőkör speciális sűrített levegős kenőolajat használ; A műszer nyomásszabályozó szelepeit és szűrőit hetente ellenőrzik szennyvíz elvezetés szempontjából.
(3) Ventilátor: A ventilátor járókerekére hatással van a porrészecskék és egyéb tényezők által okozott tapadás, ezért a továbbiakban-a helyszíni ellenőrzést és tisztítást hathavonta végzik el.
(4) ROT kemence test: Az RTO külső falát évente felülvizsgálják, és hőálló bevonattal felhordják; A belső teret kétévente nyitják meg a regeneratív téglák állapotának ellenőrzésére, szükség szerint javításokat vagy cseréket végeznek.
(5) Tömítés: Hat havonta ellenőrizze a zeolit forgókerék tömítőgyűrűit, a zeolit forgómotoros hajtóláncait és az automatikus vezérlőszelepek tömítéseit.
(6) Magas-hőmérsékletű alkatrészek: Körülbelül 2 éves működés után ki kell cserélni az RTO belső magas hőmérsékletű-szondáját; Végezze el a magas-hőmérsékletű arányos szelepek tömítését és nulla -pozíció-kalibrálását, és végezze el a meleg gyújtáskapcsoló rendszer karbantartását vagy cseréjét.
(7) LEL-kalibráció: A VOC-kiszívott levegő bemeneti nyílását negyedévente kalibrálják, hogy elkerüljék azokat az eltéréseket, amelyek befolyásolhatják a rendszervezérlés pontosságát.
(8) Keringető víz: A hővisszanyerő keringető vizet lágyítani vagy meg kell tisztítani, teljesen le kell engedni és ki kell cserélni az éves leállás során.
(9) A földgáznyomásmérőket, biztonsági szelepeket, éghető gázok riasztóit, sűrített levegős nyomásmérőket stb. szigorúan a törvények és előírások szerint kell kalibrálni és felcímkézni.