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印刷企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備有各種印刷機(jī)、模燙機(jī)、糊盒機(jī)、品檢機(jī)等。這些設(shè)備都需要提供6.0～8.0bar的壓縮空氣、0.6～0.8bar的低壓大風(fēng)量鼓風(fēng)以及-0.6～-0.8bar的真空。
目前，很多印刷企業(yè)采取為每臺(tái)設(shè)備單獨(dú)配備復(fù)合泵的方式來(lái)提供生產(chǎn)用真空和鼓風(fēng)，通常一般規(guī)模的印刷企業(yè)需要配備30多臺(tái)甚至更多的復(fù)合泵，容易產(chǎn)生供氣點(diǎn)分散、設(shè)備煩雜、能耗高、噪音大、故障率高、維護(hù)管理繁瑣等一系列問(wèn)題。
而如果將真空、鼓風(fēng)參照壓縮空氣集中供氣的形式，將分散的空壓機(jī)、復(fù)合泵、貝克泵、羅茨泵等空氣系統(tǒng)改為大型變頻空壓機(jī)、變頻螺桿真空泵、變頻無(wú)油鼓風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)集中供氣、集中控制、集中管理，上述問(wèn)題將徹底解決，并可顯著降低能源消耗、降低供氣設(shè)備故障率、穩(wěn)定供氣壓力、提高生產(chǎn)效率、改善工作環(huán)境、便于管理等。本文將分享許昌海潤(rùn)發(fā)科技有限公司的真空鼓風(fēng)集中供氣系統(tǒng)應(yīng)用改造，希望對(duì)大家有所幫助。
真空鼓風(fēng)集中供氣系統(tǒng)應(yīng)用改造
根據(jù)我公司設(shè)備狀況，經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)設(shè)備的用氣特點(diǎn)和動(dòng)作規(guī)律進(jìn)行分析和總結(jié)，結(jié)合設(shè)備出廠用氣說(shuō)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(chǎn)設(shè)備用真空和鼓風(fēng)全部由貝殼復(fù)合泵提供，貝殼復(fù)合泵工作情況和型號(hào)如圖1所示。

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

a.復(fù)合泵工作時(shí)真空抽速為17.5m3/h，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，F(xiàn)AD流量為43.75m3/h；
b.復(fù)合泵工作時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，正壓流量為42.3m3/h。我公司目前共有28臺(tái)印刷機(jī)、分切機(jī)、模燙機(jī)、檢品機(jī)等用氣設(shè)備，均配備此型號(hào)貝克復(fù)合泵，有些設(shè)備為穩(wěn)定供氣壓力，采用兩臺(tái)復(fù)合泵并聯(lián)運(yùn)行，為保障生產(chǎn)正常運(yùn)行還要常備一臺(tái)檢修備用機(jī)。在額定工作狀態(tài)下：當(dāng)復(fù)合泵負(fù)壓工作時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，F(xiàn)AD流量為1356.25m3/h；當(dāng)復(fù)合泵正壓工作時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)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(diào)研和分析各種設(shè)備用氣特點(diǎn)，大部分設(shè)備為間歇式用氣，比如膠印機(jī)、網(wǎng)印機(jī)、單凹機(jī)、模燙機(jī)、模切機(jī)的飛達(dá)一吸機(jī)構(gòu)和二吸機(jī)構(gòu)真空吸氣為360度不間斷用氣，但吸嘴吸住產(chǎn)品后大部分情況下會(huì)被產(chǎn)品密封；吹氣機(jī)構(gòu)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(jī)吹氣為不間斷吹氣。
綜合考慮集中供氣管道壓力損失和預(yù)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(jī)電機(jī)功率為22kW。
阿特拉斯ZS18-G螺桿式鼓風(fēng)機(jī)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(jī)電機(jī)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(chǔ)氣罐。
設(shè)備一開(kāi)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(jī)能自動(dòng)投入使用，保證不間斷供氣，能夠根據(jù)運(yùn)行時(shí)間實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)設(shè)備自動(dòng)切換均衡出力。
設(shè)立單獨(dú)集中供氣設(shè)備站房，將這些設(shè)備集中安裝在站房?jī)?nèi)，并對(duì)站房實(shí)施降噪措施，特別是對(duì)鼓風(fēng)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(wèn)題，供氣管道全部采用康帕斯鋁合金管道，接頭采用專(zhuān)用抱箍快接頭連接便于施工。
根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備全部開(kāi)動(dòng)時(shí)，負(fù)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(gè)車(chē)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(zhì)量。
鼓風(fēng)系統(tǒng)由于風(fēng)量大要特別注意除水，必須配備冷干機(jī)或干燥機(jī)，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(jié)合處均安裝有閥門(mén)。用氣末端與用氣設(shè)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(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)，電磁閥處于開(kāi)通狀態(tài)；當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備停機(jī)時(shí)，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，能夠達(dá)到與獨(dú)立風(fēng)機(jī)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。

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(shè)備購(gòu)置及管道安裝調(diào)試合計(jì)投資80萬(wàn)元，成功使用并取代了以往的31臺(tái)獨(dú)立風(fēng)機(jī)。改造前供氣設(shè)備額定功率為90.21kW，改造后集中供氣設(shè)備額定功率為40.50kW。
集中供氣設(shè)備按照每天運(yùn)行24小時(shí)、每年運(yùn)行300天、電費(fèi)0.85元/度測(cè)算，年節(jié)約電費(fèi)（90.21-40.50×24×300×0.85=304225.2元�？梢�(jiàn)，集中供氣系統(tǒng)能夠帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，3年時(shí)間即可收回投資。
結(jié)合我公司集中供氣系統(tǒng)改造后近5年的運(yùn)行情況，總結(jié)以下幾項(xiàng)顯著優(yōu)點(diǎn)。
(1)節(jié)能效果明顯，特別是將分散獨(dú)立的風(fēng)泵改為變頻螺桿式真空泵和鼓風(fēng)機(jī)集中供氣，節(jié)能可達(dá)30%以上。
(2)供氣壓力穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，顯著減少生產(chǎn)設(shè)備停機(jī)率，從而間接提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
(3)集中供氣設(shè)備故障率較低，維護(hù)工作量及成本較低。鼓風(fēng)機(jī)和真空泵進(jìn)氣口的過(guò)濾器為可重復(fù)利用的金屬過(guò)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(hù)；每運(yùn)行8000小時(shí)需要更換油濾和潤(rùn)滑油。
(4)集中供氣系統(tǒng)改造后，生產(chǎn)車(chē)間將移出幾十臺(tái)獨(dú)立風(fēng)機(jī)，相當(dāng)于去除了車(chē)間內(nèi)幾十臺(tái)發(fā)熱設(shè)備，中央空調(diào)負(fù)荷變小，耗電量顯著降低。此外，車(chē)間噪音顯著降低，有利于改善工作環(huán)境和保護(hù)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(yīng)用價(jià)值，未來(lái)前景光明。