印刷机实施气流组织的可行性分析

印刷机实施气流组织的可行性分析

张桂超

广东科霖环保设备有限公司

摘要：软包装印刷机在生产过程中，油墨盘中的油墨挥发、烘箱的干燥气体泄漏、印制品运动带出气体以及印制品从烘箱出来后散发的气体， 这些气体都属于挥发性有机废气，造成生产车间空气污染，严重影响车间作业人员的身心健康。对印刷机实施气流组织，是上述无组织的挥发气体，通过设置围蔽屏障进行有效收集，使无组织挥发气体做到有组织排放，改善车间工作环境，提供工人的工作幸福感。

关键词：印刷机；挥发性有机废气；无组织排放；有组织排放

软包装印刷行业大都使用油性油墨进行印刷，油性油墨主要是由挥发性物质和色墨组成。印刷机在生产过程中，会产生大量的无组织废气，其中包括油墨盘中辊运动带来的挥发扩散；烘箱内正负压不平衡导致干燥气体的泄漏；印制品从烘箱出口高速运动带出来的有机废气；印制品从烘箱出来后散发的有机气体等等。由于这些无组织废气在车间中弥漫，造成生产车间空气污染，严重影响车间作业人员的身心健康。

本文着眼于目前的现状，对印刷车间内无组织VOCs废气进行治理，通过围蔽收集对生产设备及车间内局部空间进行优化等手段强化气流流动的有序性，降低有机废气外溢可能，增强无组织有机废气有组织化程度，进而达到降低车间现场气味的目的。

以某印刷车间为例，对现场印刷设备的无组织废气浓度进行检测。

通过对现场实地考察分析，车间目前存在的问题有：

1.印刷机油墨盘敞开式设计；

2. 车间进风风速较大，且无变频控制；

3. 印刷机设备有地排风；

4. 车间风压无有效控制；

5. 在较大的车间用风水平下，新风对有机废气的携带效率低。

为了降低烘干过程产生有机废气外溢，需要对印刷设备的完整性评估和结构优化改造。 对印刷机设备进行有效围蔽收集，形成“集气罩系统”，将外溢废气控制在集气罩范围内，并最终使有机废气有组织化排放处理。

气流组织优化是将印刷机进行“人性化”有限遮挡，最大化降低对人员操作的阻碍，将有机无组织废气控制在极小的范围内，印刷机和烘干及地排部分，维修通道等范围为“污染区”，而通道及运输通道等其余较大空间属于“舒适区”，舒适区内无组织有机废气能够全部或者大部分得到控制，大大降低舒适区的气味水平，“污染区”的搭建以排风系统和印刷机为基础，采用具有一定美观性，防腐蚀，阻燃和透光材料进行结构改造，不会对印刷机生产稳定性带来影响。污染区内部采用布局合理的地排和顶排结构以及风量分配，防止污染区内高温高浓带来的危险。

“舒适区”是新风纳入的上游地区，其新风口的布置、风量分配以及风口形式也决定了“污染区”内部高浓度无组织废气的稳定性，合理布置“舒适区”相关参数直接影响“污染区”的废气回流程度。另外，进排风风量联动控制技术，也能够有效的控制车间的风压变化程度，使车间与大气压之间的压力差控制在微小范围内，不但满足环保对车间无组织废气的要求，而且可以稳定车间的工艺生产质量。

以9色组印刷设备为例，气流组织改造工程如下图所示：

气流组织改造图

通过Fluent仿真分析，建立气流模型进行仿真分析，模拟车间实施气流组织改造后的变化情况。如下图所示：

改造前Fluent仿真分析图 改造后Fluent仿真分析图

结合客户现场设备进行气流组织改造后，测量数据如下表：

检测点说明：检测点1-9为印刷色组操作台靠车间通道侧1米距离，检测点10为印刷设备检测平台中间位置处。

由上述检测数据可以反映出，在设备改造前后，“舒适区”位置的气流得到较大的改善，达到了气流组织改造的目的。

总结：通过对印刷机实施气流组织改造，可以使原本的无组织废气有组织排放，可以解决车间废气扩散问题，改善车间的生产环境。气流组织有效性的达成决定了车间无组织废气浓度水平，也决定了VOCs 搜集效率，尤其在车间新风与ESO 总排风对等，车间用风量大大降低的情况下，能够降低车间气温的同时，也优化了车间排风系统和烘干系统的能耗水平。

参考文献：

1. 张兴求，《环保设备设计手册》第三篇《集气罩与管道系统》，化学工业出版社 2004；

2.何争光，大气污染控制工程及应用实例，北京，化工工业出版社，2004.