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    印刷车间集中供气管道系统设计安装

    通常情况下,印刷企业会利用大量的风泵、真空泵、组合式风泵(兼具吹风和吸风两种功能)来辅助生产,但使用过程中,这些独立风机会带来车间噪音大、产生大量热量、能耗高等不良后果。

    而将大量的独立风机改造成大容量风泵,安装在集中供气设备房间内,集中向印刷设备、装订设备供气,则能够很好地避免以上缺点,这样做不仅可以降低能耗,还能将热量从车间内部转移至车间外部,而且供气更稳定,维修费用更低。通过具体实践,笔者认为集中供气系统具备一定的优势,能够满足大容量风泵的使用要求。

    集中供气系统实施改造

    如果要取代现有的这些大量独立风机,我们需要提供两种供风形式:吹风和真空,而且吹风流量>5320m3/h,风压>0.7bar,真空压<-0.6bar。

    为满足上述要求,我公司选用两种风机,一种是提供正压的风泵,另一种是提供负压的真空泵。结合其他设计,我公司选用2台风压为1bar、流量为6000m3/h、功率为37kW的低压风泵,一用一备;3台真空压为-0.8bar、功率为15kW的真空泵,两用一备。同时设立单独集中供气设备房间,将这些风机集中安装在房间内,并对该房间实施降噪措施,降低噪音污染。

    在集中供气设备和生产设备之间,采取管道连接方式。低压风主管道采用DN150管道,与集中供气设备连接的分支管道采用DN50管道;真空主管道采用DN100管道,与集中供气设备连接的分支管道采用DN50管道。在与集中供气设备连接的分支管路处还安装了压力表和电磁阀,便于操作人员监察。


    图1 集中供气系统布局

    电磁阀由生产设备进行控制,当生产设备开机时,电磁阀处于开通状态,当生产设备停机时,电磁阀处于关闭状态,能够达到与独立风机一样的控制效果,集中供气设备的操作方法与改造前一样,并没有增加操作人员的工作量。集中供气系统布局如图1所示。

    我们采用PLC+变频器对2台低压风泵和3台真空泵实施电气控制,当用气量大时,变频器的频率增大,增加供气量;当用气量小时,变频器则会反向控制,达到节能降耗的目的。

    改造后效益分析

    此次改造,我公司成功使用集中供气系统取代了以往的78台独立风机,年节约电费(198-37-15×2)×22×355×0.8=818488元(计算基于:集中供气设备每天运行22小时,每年运行355天,电费0.8元/度)。可见,集中供气系统能够带来可观的经济效益。

    此外,集中供气系统的其他潜在效益如下:

    (1)改造成功后,我公司取消了78台独立风机,相当于去除了车间内78台发热设备,如此一来,中央空调的负荷变小,耗电量显著降低。

    (2)78台独立风机维修费用变为零,并减少了因独立风机故障造成的生产设备停机而带来的损失。在装置集中供气设备时就已经考虑到低压风泵和真空泵均有备用设备,当一台低压风泵或真空泵出现故障时,备用低压风泵或真空泵立即投入运行,降低生产设备的停机风险。另外,一般大容量风泵比小容量风泵工作稳定性高,故障率非常低。

    (3)车间噪音变小,员工工作环境更舒适,满意度更高,工作效率也相应提高,实现了企业对员工环保、健康、安全的承诺。

    集中供气系统的其他特点

    (1)供气压力稳定。(2)集中供气设备维护成本较低。低压风泵进气口的过滤器为可重复利用的金属过滤器,只需定期清洁即可,基本不需要维护,但如果采用纸质过滤器,则需要定期更换,因此建议采用金属过滤器,可有效降低使用成本;真空泵只需定期更换风格、油格,补充润滑油即可。

    集中供气项目投资分析

    相比进口品牌的风机,选择国产真空泵和低压风泵,总投资额能降低30%~40%左右。然而,实践证明,进口真空泵和低压风泵的故障率非常低,如果企业资金许可,建议选用进口品牌的设备,两年内便可收回投资。

    通过对集中供气系统前期调研、评估、实施以及实际运行,我公司实现了很好的经济效益和社会效益,每年节约电费约82万元,且降低了车间噪音及热量的产生,改善了员工工作环境。可见,集中供气系统在印刷行业及其他行业具有一定的推广价值。






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