集中供氣系統(tǒng)在印刷行業(yè)的應(yīng)用

李輝

通常情況下，印刷企業(yè)會(huì)利用大量的風(fēng)泵、真空泵、組合式風(fēng)泵（兼具吹風(fēng)和吸風(fēng)兩種功能）來(lái)輔助生產(chǎn)，但使用過程中，這些獨(dú)立風(fēng)機(jī)會(huì)帶來(lái)車間噪音大、產(chǎn)生大量熱量、能耗高等不良后果。而將大量的獨(dú)立風(fēng)機(jī)改造成大容量風(fēng)泵，安裝在集中供氣設(shè)備房間內(nèi)，集中向印刷設(shè)備、裝訂設(shè)備供氣，則能夠很好地避免以上缺點(diǎn)，這樣做不僅可以降低能耗，還能將熱量從車間內(nèi)部轉(zhuǎn)移至車間外部，而且供氣更穩(wěn)定，維修費(fèi)用更低。通過具體實(shí)踐，筆者認(rèn)為集中供氣系統(tǒng)具備一定的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足大容量風(fēng)泵的使用要求。下面，筆者將對(duì)集中供氣系統(tǒng)在印刷行業(yè)的具體實(shí)施過程進(jìn)行詳細(xì)介紹。

改造前獨(dú)立風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)收集

改造前，我公司印刷車間和裝訂車間所有設(shè)備使用的風(fēng)泵、真空泵、組合式風(fēng)泵的數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表1和表2。

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以看出，我公司共有各類獨(dú)立風(fēng)機(jī)78臺(tái)，總功率約為198kW，最高風(fēng)壓為0.7bar，總流量為5320m3/h，最高真空壓為-0.6bar。

集中供氣系統(tǒng)實(shí)施改造

如果要取代現(xiàn)有的這些大量獨(dú)立風(fēng)機(jī)，我們需要提供兩種供風(fēng)形式：吹風(fēng)和真空，而且吹風(fēng)流量>5320m3/h，風(fēng)壓>0.7bar，真空壓<-0.6bar。為滿足上述要求，我公司選用兩種風(fēng)機(jī)，一種是提供正壓的風(fēng)泵，另一種是提供負(fù)壓的真空泵。結(jié)合其他設(shè)計(jì)，我公司選用2臺(tái)風(fēng)壓為1bar、流量為6000m3/h、功率為37kW的低壓風(fēng)泵，一用一備；3臺(tái)真空壓為-0.8bar、功率為15kW的真空泵，兩用一備。同時(shí)設(shè)立單獨(dú)集中供氣設(shè)備房間，將這些風(fēng)機(jī)集中安裝在房間內(nèi)，并對(duì)該房間實(shí)施降噪措施，降低噪音污染。

在集中供氣設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間，采取管道連接方式。低壓風(fēng)主管道采用DN150管道，與集中供氣設(shè)備連接的分支管道采用DN50管道；真空主管道采用DN100管道，與集中供氣設(shè)備連接的分支管道采用DN50管道。在與集中供氣設(shè)備連接的分支管路處還安裝了壓力表和電磁閥，便于操作人員監(jiān)察。電磁閥由生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備開機(jī)時(shí)，電磁閥處于開通狀態(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，集中供氣設(shè)備的操作方法與改造前一樣，并沒有增加操作人員的工作量。集中供氣系統(tǒng)布局如圖1所示。

我們采用PLC+變頻器對(duì)2臺(tái)低壓風(fēng)泵和3臺(tái)真空泵實(shí)施電氣控制，當(dāng)用氣量大時(shí)，變頻器的頻率增大，增加供氣量；當(dāng)用氣量小時(shí)，變頻器則會(huì)反向控制，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

改造后效益分析

此次改造，我公司成功使用集中供氣系統(tǒng)取代了以往的78臺(tái)獨(dú)立風(fēng)機(jī)，年節(jié)約電費(fèi)（198-37-15×2）×22×355×0.8=818488元（計(jì)算基于：集中供氣設(shè)備每天運(yùn)行22小時(shí)，每年運(yùn)行355天，電費(fèi)0.8元/度）?？梢?，集中供氣系統(tǒng)能夠帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，集中供氣系統(tǒng)的其他潛在效益如下。

（1）改造成功后，我公司取消了78臺(tái)獨(dú)立風(fēng)機(jī)，相當(dāng)于去除了車間內(nèi)78臺(tái)發(fā)熱設(shè)備，如此一來(lái)，中央空調(diào)的負(fù)荷變小，耗電量顯著降低。

（2）78臺(tái)獨(dú)立風(fēng)機(jī)維修費(fèi)用變?yōu)榱?，并減少了因獨(dú)立風(fēng)機(jī)故障造成的生產(chǎn)設(shè)備停機(jī)而帶來(lái)的損失。在裝置集中供氣設(shè)備時(shí)就已經(jīng)考慮到低壓風(fēng)泵和真空泵均有備用設(shè)備，當(dāng)一臺(tái)低壓風(fēng)泵或真空泵出現(xiàn)故障時(shí)，備用低壓風(fēng)泵或真空泵立即投入運(yùn)行，降低生產(chǎn)設(shè)備的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。另外，一般大容量風(fēng)泵比小容量風(fēng)泵工作穩(wěn)定性高，故障率非常低。

（3）車間噪音變小，員工工作環(huán)境更舒適，滿意度更高，工作效率也相應(yīng)提高，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對(duì)員工環(huán)保、健康、安全的承諾。

集中供氣系統(tǒng)的其他特點(diǎn)

（1）供氣壓力穩(wěn)定。

（2）集中供氣設(shè)備維護(hù)成本較低。低壓風(fēng)泵進(jìn)氣口的過濾器為可重復(fù)利用的金屬過濾器，只需定期清潔即可，基本不需要維護(hù)，但如果采用紙質(zhì)過濾器，則需要定期更換，因此建議采用金屬過濾器，可有效降低使用成本；真空泵只需定期更換風(fēng)格、油格，補(bǔ)充潤(rùn)滑油即可。

集中供氣項(xiàng)目投資分析

相比進(jìn)口品牌的風(fēng)機(jī)，選擇國(guó)產(chǎn)真空泵和低壓風(fēng)泵，總投資額能降低30%～40%左右。然而，實(shí)踐證明，進(jìn)口真空泵和低壓風(fēng)泵的故障率非常低，如果企業(yè)資金許可，建議選用進(jìn)口品牌的設(shè)備（表3為集中供氣系統(tǒng)投資金額預(yù)算），兩年內(nèi)便可收回投資。

通過對(duì)集中供氣系統(tǒng)前期調(diào)研、評(píng)估、實(shí)施以及實(shí)際運(yùn)行，我公司實(shí)現(xiàn)了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，每年節(jié)約電費(fèi)約82萬(wàn)元，且降低了車間噪音及熱量的產(chǎn)生，改善了員工工作環(huán)境。可見，集中供氣系統(tǒng)在印刷行業(yè)及其他行業(yè)具有一定的推廣價(jià)值。