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海潤發(fā)科技這樣改造集中供氣系統(tǒng),年節(jié)約電費30多萬元


印刷企業(yè)主要生產設備有各種印刷機、模燙機、糊盒機、品檢機等。這些設備都需要提供6.0~8.0bar的壓縮空氣、0.6~0.8bar的低壓大風量鼓風以及-0.6~-0.8bar的真空。
目前,很多印刷企業(yè)采取為每臺設備單獨配備復合泵的方式來提供生產用真空和鼓風,通常一般規(guī)模的印刷企業(yè)需要配備30多臺甚至更多的復合泵,容易產生供氣點分散、設備煩雜、能耗高、噪音大、故障率高、維護管理繁瑣等一系列問題。
而如果將真空、鼓風參照壓縮空氣集中供氣的形式,將分散的空壓機、復合泵、貝克泵、羅茨泵等空氣系統(tǒng)改為大型變頻空壓機、變頻螺桿真空泵、變頻無油鼓風機,實現(xiàn)集中供氣、集中控制、集中管理,上述問題將徹底解決,并可顯著降低能源消耗、降低供氣設備故障率、穩(wěn)定供氣壓力、提高生產效率、改善工作環(huán)境、便于管理等。本文將分享許昌海潤發(fā)科技有限公司的真空鼓風集中供氣系統(tǒng)應用改造,希望對大家有所幫助。
真空鼓風集中供氣系統(tǒng)應用改造
根據(jù)我公司設備狀況,經過對現(xiàn)場每臺設備的用氣特點和動作規(guī)律進行分析和總結,結合設備出廠用氣說明和集中供氣管路壓力損失,制訂集中供氣改造方案。我公司生產設備用真空和鼓風全部由貝殼復合泵提供,貝殼復合泵工作情況和型號如圖1所示。


圖1 貝殼復合泵工作情況和型號

查看貝克復合泵的性能參數(shù)表(如圖2所示)可以發(fā)現(xiàn),當真空為-0.6bar時,其抽速為17.5m3/h;當正壓為0.6bar時,其流量為42.3m3/h。分別將真空抽速和正壓時的流量換算為標準條件下的FAD流量:


圖2 貝克復合泵的性能參數(shù)表

a.復合泵工作時真空抽速為17.5m3/h,在標準條件下,F(xiàn)AD流量為43.75m3/h;
b.復合泵工作時,在標準條件下,正壓流量為42.3m3/h。我公司目前共有28臺印刷機、分切機、模燙機、檢品機等用氣設備,均配備此型號貝克復合泵,有些設備為穩(wěn)定供氣壓力,采用兩臺復合泵并聯(lián)運行,為保障生產正常運行還要常備一臺檢修備用機。在額定工作狀態(tài)下:當復合泵負壓工作時,在標準條件下,F(xiàn)AD流量為1356.25m3/h;當復合泵正壓工作時,在標準條件下,F(xiàn)AD流量為1311.3m3/h。
綜合考慮額定工作狀態(tài)下工作壓力和流量,前期深入調研和分析各種設備用氣特點,大部分設備為間歇式用氣,比如膠印機、網印機、單凹機、模燙機、模切機的飛達一吸機構和二吸機構真空吸氣為360度不間斷用氣,但吸嘴吸住產品后大部分情況下會被產品密封;吹氣機構有一吸吹氣、二吸吹氣、壓腳吹氣和疏松吹氣,吹氣角度范圍約270度。檢品機吹氣為不間斷吹氣。
綜合考慮集中供氣管道壓力損失和預留20%發(fā)展備用量,最終選用阿特拉斯GV1000螺桿式真空泵集中提供真空,抽氣速率為863m3/h,最高工作真空度為0.7bar,主機電機功率為22kW。
阿特拉斯ZS18-G螺桿式鼓風機集中提供正低壓,抽氣速率為794m3/h,最高工作壓力為0.7bar,主機電機功率為18.5kW。
為使真空系統(tǒng)壓力穩(wěn)定,系統(tǒng)配置容積1m3的真空儲氣罐。
設備一開一備互為備用,提高供氣可靠性。配置聯(lián)控系統(tǒng),以保證緊急情況下,備用機能自動投入使用,保證不間斷供氣,能夠根據(jù)運行時間實現(xiàn)兩臺設備自動切換均衡出力。
設立單獨集中供氣設備站房,將這些設備集中安裝在站房內,并對站房實施降噪措施,特別是對鼓風系統(tǒng)泄壓管道排氣口做特殊消音處理,降低噪音污染。
為有效避免因管道生銹造成的供氣污染問題,供氣管道全部采用康帕斯鋁合金管道,接頭采用專用抱箍快接頭連接便于施工。
根據(jù)生產設備全部開動時,負壓和正壓在額定工作狀態(tài)下的FAD流量,主供氣管道采用直徑為DN80鋁合金管道,用氣末端分支管道采用DN20鋁合金管道。
考慮整個車間供氣壓力均勻,管道布置采用“日”字形布局。主管道出入口和用氣末端均安裝油水分離器,保證供氣質量。
鼓風系統(tǒng)由于風量大要特別注意除水,必須配備冷干機或干燥機,還要在用氣末端安裝油水分離器。
為方便檢修,各分支管道與主管道結合處均安裝有閥門。用氣末端與用氣設備連接管路處安裝壓力表和電磁閥,便于操作人員觀察和控制。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(tài);當生產設備停機時,電磁閥處于關閉狀態(tài),能夠達到與獨立風機一樣的控制效果。集中供氣系統(tǒng)局部改造效果如圖3所示。


圖3 集中供氣系統(tǒng)局部改造效果

集中供氣系統(tǒng)改造投資和效益分析
我公司此次集中供氣改造設備購置及管道安裝調試合計投資80萬元,成功使用并取代了以往的31臺獨立風機。改造前供氣設備額定功率為90.21kW,改造后集中供氣設備額定功率為40.50kW。
集中供氣設備按照每天運行24小時、每年運行300天、電費0.85元/度測算,年節(jié)約電費(90.21-40.50×24×300×0.85=304225.2元。可見,集中供氣系統(tǒng)能夠帶來可觀的經濟效益,3年時間即可收回投資。
結合我公司集中供氣系統(tǒng)改造后近5年的運行情況,總結以下幾項顯著優(yōu)點。
(1)節(jié)能效果明顯,特別是將分散獨立的風泵改為變頻螺桿式真空泵和鼓風機集中供氣,節(jié)能可達30%以上。
(2)供氣壓力穩(wěn)定,設備運行穩(wěn)定,顯著減少生產設備停機率,從而間接提高了生產效率和產品質量穩(wěn)定性。
(3)集中供氣設備故障率較低,維護工作量及成本較低。鼓風機和真空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;散熱器只需定期清潔,基本不需要維護;每運行8000小時需要更換油濾和潤滑油。
(4)集中供氣系統(tǒng)改造后,生產車間將移出幾十臺獨立風機,相當于去除了車間內幾十臺發(fā)熱設備,中央空調負荷變小,耗電量顯著降低。此外,車間噪音顯著降低,有利于改善工作環(huán)境和保護員工身心健康。
綜上所述,集中供氣系統(tǒng)在印刷行業(yè)具有較高的推廣和應用價值,未來前景光明。




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