UV固化冷水改造
我公司使用的賽魯?shù)习加C(jī)配備了深圳市邦鈺機(jī)電設(shè)備有限公司的BY系列無極調(diào)光UV固化系統(tǒng),但在使用過程中我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)天氣炎熱,生產(chǎn)產(chǎn)品需要兩個印刷色組的UV裝置功率全開時,會出現(xiàn)UV固化效果不穩(wěn)定的問題,嚴(yán)重時UV光油還會倒粘在導(dǎo)紙輥上,擦傷印刷產(chǎn)品表面,操作人員不得不停機(jī)進(jìn)行處理,既影響了生產(chǎn)進(jìn)度,又影響了產(chǎn)品質(zhì)量。
為了解決上述問題,我公司對UV固化系統(tǒng)水冷管路進(jìn)行了改造,現(xiàn)將改造過程分享給大家。
原因分析
我公司通過和廠家技術(shù)人員的探討分析,找到了問題產(chǎn)生的原因,即UV固化系統(tǒng)冷卻裝置的制冷能力不足。當(dāng)UV裝置的功率未全開,或者周邊環(huán)境溫度≤30℃時,冷卻裝置的制冷能力尚可滿足UV燈罩的降溫要求;但在夏秋炎熱天氣,UV裝置的功率開至100%時,問題就暴露出來了。
經(jīng)核查,現(xiàn)配備的風(fēng)冷式制冷機(jī)的冷凍能力為37965Kcal/h,需要的冷卻水流量為9m?/h,生產(chǎn)工藝要求UV冷卻循環(huán)水進(jìn)水溫度為26.8℃,當(dāng)開啟兩組印刷色組UV裝置時,UV冷卻循環(huán)水回水溫度約為32.2℃。
制冷量測算公式為:制冷量(Kcal/h) =冷卻水流量(L/S)×4.187×溫差(℃)。其中:1L/S=3.6m?/h,1L(水)=1kg,1kJ/s=1kW,1kW=859.8Kcal/h。
達(dá)到工藝要求所需制冷量為:
9÷3.6(L/S)×4.187kJ/(kg?℃)×5.4℃≈56.53kW≈48604Kcal/h。
制冷量缺口:48604-37965=10639(Kcal/h)。
因此,必須通過技術(shù)改造來徹底解決UV固化系統(tǒng)冷卻裝置制冷能力不足的問題。
確定改造方案
經(jīng)過研究,有兩個改造方案可供選擇,方案一是再增加一臺風(fēng)冷式制冷機(jī),與原制冷機(jī)一起串聯(lián)使用;方案二是利用凹印機(jī)工藝空調(diào)的制冷余量,加裝板式換熱器來進(jìn)行熱交換,對UV固化系統(tǒng)冷卻循環(huán)水進(jìn)行再降溫,分擔(dān)原制冷機(jī)的制冷量缺口。
方案一需要再購買一臺風(fēng)冷式制冷機(jī),但設(shè)備占地面積較大,購買費(fèi)用較高,約需8萬元,后期還要投入維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)用;方案二結(jié)構(gòu)簡單,只需在原管路上稍作改動,增加一個板式換熱器即可,只要幾千元的投入,但要考慮凹印機(jī)工藝空調(diào)的制冷余量是否足夠。
賽魯?shù)习加C(jī)工藝空調(diào)的工作原理是把冷水排到水池,再泵送到印刷單元的冷卻輥,給印刷烘干后的紙張降溫。工藝?yán)鋮s水的工作出水溫度為10℃,與工藝要求的上限14℃相比有4℃的余量,工藝?yán)鋮s系統(tǒng)的額定水量為13.7m?/h,則工藝空調(diào)制冷余量為:13.7÷3.6(L/S)×4.187kJ/(kg?℃)×4℃≈63.74kW≈54804Kcal/h。
經(jīng)測算,工藝空調(diào)制冷余量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于UV固化系統(tǒng)制冷量缺口,因此按照經(jīng)濟(jì)適用的原則,確定方案二作為改造方案。
方案實(shí)施
根據(jù)熱交換的參數(shù)要求,確定板式換熱器的型號為BR0.1型板式換熱器,換熱面積4m?,設(shè)計壓力1.0MPa。按照管路連接示意圖(見圖1)所示,在工藝空調(diào)冷卻水出口安裝三通接頭,分支管路上分別安裝銅球閥,其中一路連接原管路,另一路連接板式換熱器的制冷端口,將制冷后的冷卻水分流一部分至板式換熱器,作為板式換熱器的制冷劑;同樣,UV固化系統(tǒng)水冷管路出口也安裝三通接頭,分支管路上也安裝銅球閥,將UV冷卻循環(huán)水全部引流至板式換熱器中進(jìn)行熱交換,與原風(fēng)冷式制冷機(jī)一起降低UV冷卻循環(huán)水的溫度。當(dāng)銅球閥至板式換熱器一路關(guān)閉時,UV固化系統(tǒng)冷卻管路可恢復(fù)原狀。管路改造后通過調(diào)節(jié)制冷端銅球閥開度來控制工藝?yán)鋮s水的流量,可使板式換熱器達(dá)到理想的工作狀態(tài)。圖2為板式換熱器連接圖。
圖1 管路連接示意圖
圖2?板式換熱器連接圖
改造效果
UV固化系統(tǒng)水冷管路經(jīng)改造后,實(shí)現(xiàn)了降低UV冷卻循環(huán)水溫度的目的,在夏季極端高溫天氣且100%功率開啟兩個印刷色組UV固化系統(tǒng)時,UV冷卻循環(huán)水溫度都能滿足工藝要求的26.8℃。在近一年的生產(chǎn)使用中,沒有再出現(xiàn)因UV冷卻循環(huán)水溫度偏高而影響印刷質(zhì)量的情況,問題得到了有效解決。