包裝印刷生產安全-----濃度把控最關鍵
企業的生產過程中“安全”是第一重要的問題,安全生產關系著企業財產及員工生命安全,絕不能輕視。然而,安全生產通常意味著需要更多的投入,如何在保證安全生產的前提下,更少的投入資源,獲取更多的利潤是每個制造型企業都需要重點考慮的問題。
針對包裝印刷行業,生產過程中所產生的VOCs廢氣是最重要的安全關注點。為保證安全,生產過程中所產生VOCs廢氣濃度不能超過其爆炸下限的25%(25%LEL)。在過去,包裝印刷行業為了保證生產安全往往都采取加大排風量減少回風量的方法,這會導致能耗增加,企業隱形成本上漲。隨著行業競爭激烈,削減隱形成本成為企業增加盈利的重要舉措!從廣東環葆嘉節能科技有限公司(以下簡稱環葆嘉)與上海靈博塑料包裝有限公司(以下簡稱上海靈博)的合作案例中我們可以證實,減風節能方案確實能為企業帶來新的利潤點。在解決利潤的問題后,很多企業的顧慮開始轉向溶劑殘留與生產安全的問題上。上海靈博的首臺ESO運行檢測報告已經很完美地向行業證明了---減風節能同樣能保證產品質量,降低溶劑殘留。然而企業對ESO減風節能所形成的濃縮效應的安全問題仍然存在顧慮。下面我們就印刷設備在連接ESO后,如何保證生產安全,做一個詳細的分析說明。
一般來說,薄膜印刷工序中會包含1個白墨滿版和若干個色墨版面。環葆嘉公司通過長期的用戶調研發現,大部分印刷產品中色墨版面的溶劑揮發總量都不超過2個色墨滿版的量,色墨滿版的溶劑揮發量一般為白墨滿版的30%-50%,白墨滿版的溶劑揮發量最多,一般會占溶劑揮發總量的50%以上??梢钥闯鲇∷⒐ば蛑挟a生高濃度VOCs廢氣的主要環節是白墨滿版印刷。因此ESO與印刷設備連接后,沿ESO的進排風總管內氣流走向,白墨滿版是排在最后一位的,如圖1所示。具體的,針對表印和里印的不同,里印時白版在最后一色,ESO進排風總管內氣流走向是從放卷端到收卷端;表印則相反,白版在第一色,ESO進排風總管內氣流走向是從收卷端到放卷端。
ESO的選型是根據用戶常規產品中溶劑揮發量最大的一種產品的印刷工藝參數來確定的。比如:某用戶的8色印刷機,生產某產品時,溶劑揮發總量最大,約為70kg/h,溶劑成分乙酸乙酯、正丙酯等(此處為方便全部按乙酸乙酯,乙酸乙酯爆炸下限為85.7g/N.m3),其中7個色墨版面溶劑揮發總量約30kg/h, 1個白墨滿版溶劑揮發量約40kg/h。
下面就上述具體數據并結合圖1,來說明一下ESO要如何才能保證生產安全。從總體上分析(暫時不考慮烘箱泄露的影響),溶劑揮發總量為70kg/h,要保證安全(廢氣濃度≤25%LEL,約21.4g/N.m3),排風總量(即新風補入量)應保證在3300N.m3/h以上。我們就以新風補入量為3300N.m3/h時分析一下印刷機各段烘箱內的濃度情況。
首先分析色墨版面,實際情況我們很難確定每個色墨版面的溶劑揮發量,因此我們將所有色墨版面的干燥烘箱作為一個相互串聯的整體考慮,色墨版面溶劑揮發總量約30kg/h,那么只要1400N.m3/h的新風就可以保證任何一個色墨版面干燥烘箱內的濃度≤25%LEL,具體的再結合圖1,其實就是要保證新風補入量≥1400N.m3/h,且每一個色墨版面的干燥風量≥1400N.m3/h。當新風補入量為3300N.m3/h時,只要保證每個干燥風量≥1400N.m3/h,那么所有色墨版面的烘箱內的氣體濃度都會有較大安全余量。
再來分析白墨滿版,不難計算出進入白墨滿版的干燥烘箱前ESO進排風總管內(即圖1中A點)的氣體流量為3300N.m3/h,濃度為9.1g/N.m3(10.6%LEL),此氣流即相當于白墨滿版干燥烘箱的新風,此處溶劑揮發量40kg/h,要保證其干燥時烘箱內濃度不超標,此烘箱的干燥風量必須≥3300N.m3/h,即:干燥風量≥新風補入量。
最后再分析一下烘箱泄露對濃度的影響,實際上烘箱很難做到完全無泄漏,因此為保證車間的內生產環境,實際工作時烘箱內整體上是處于微負壓狀態,這樣就會使車間內空氣會通過烘箱的縫隙進入ESO內,這會導致最終ESO排風量的增加,會增加能耗,但對安全方面卻是正面的影響,因為風量的增加會降低廢氣濃度。
以上分析中,對于干燥風量只是安全的角度進行分析,實際上干燥風量還會受烘箱結構、干燥的質量要求等因素所影響,因此在ESO選型時干燥風量的最終確定應該是綜合考慮各種因素后取最大值。
通過以上分析可知,印刷機烘箱連接與其相匹配的ESO后,工作時只要根據溶劑揮發總量,設定合適的新風補入量,就可以從根本上保證整個干燥過程中安全,這就是總量控制。至于ESO如何具體的實現,這涉及到ESO三大核心技術:風壓平衡控制技術、總量控制富集技術以及智能算法控制技術,此處就不多加贅述了。另外,我們可以發現整個干燥過程濃度最高的地方是在白墨滿版干燥烘箱內,因此只需要在該干燥烘箱的排風管路上設置一個LEL檢測點(如圖1所示),并與ESO的安全保護控制程序聯動,就可以得到雙重的安全保證,實現經濟、安全的雙效平衡。
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