[發(fā)明專利]一種印刷車間空調制冷和加熱固化的復合系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-01-14
• 公開（公告）號: CN102582237A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 湯世國;湯慧鑫
• 申請（專利權）人: 湖南省瀏陽市擇明熱工器材有限公司
• 主分類號: B41F23/04
• 分類號: B41F23/04;B32B38/16;F24F12/00
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技術領域

本發(fā)明涉及印刷車間熱能供應利用的優(yōu)化方案，尤其是一種利用空氣源熱泵空調的制冷廢熱對印刷油墨及其復合膠水等進行干燥固化處理的系統(tǒng)。

背景技術

印刷車間內的印刷設備包括印刷機、干式復合機等。印刷油墨或復合膠水等要求在很短的時間內加熱固化，需要對印制部位進行加熱。現有印刷設備通過風機及管道將進風口吸取的環(huán)境中的空氣送至電加熱管進行加熱，再將熱空氣噴射至需要加熱的部位，使油墨中的有機溶劑迅速揮發(fā)或水性油墨中水份快速蒸發(fā)，油墨固化。然后混有大量汽態(tài)水分子或有機溶劑的熱空氣通過廢氣管道被排至室外。由于現有技術的加熱采用電阻類型的電加熱管進行加熱，能效比低。

另外，現有技術中車間環(huán)境相對濕度對加熱固化的質量有一定的影響，最佳相對濕度為30％-60％。當春夏之交的梅雨季節(jié)或雨霧天氣下，相對濕度大于70％時，塑料薄膜易產生凝結水份現象，降低油墨附著能力。解決這一問題方法是降低設備的印刷速度，或對相對濕度進行調整，用除濕設備對車間進行除濕。因而降低了設備產能或增加了除濕投資和能耗。

同時，由于人類的燃燒活動超出了地球的承載能力和自我修復能力，地球變暖趨勢明顯。在北緯35度以南地區(qū)從每年的4月份天氣就較熱，為了改善工人勞動條件，在生產車間都需要裝置空調，尤其是需要供熱的印刷車間。空氣源熱泵空調主要由壓縮機、節(jié)流裝置、儲液器、工質循環(huán)管道、蒸發(fā)器和蒸發(fā)器風機、冷凝器和冷凝器風機組成。蒸發(fā)器和蒸發(fā)器風機對室內送入冷風降溫，以循環(huán)風的方式工作。冷凝器和冷凝器風機向室外排放廢熱。當印刷藥品或食品包裝時，要求車間的空氣進行凈化處理，使空氣中的塵埃粒子等含量符合國家標準。車間的環(huán)境溫度一般在18℃-30℃之間。

上述現有技術具有明顯的弊端：一方面，為了保證油墨加熱固化，一條印刷生產線上需要加熱的部位很多，電阻加熱方式的能效比僅為0.85-0.9左右，加熱耗能大，一臺每分鐘150米印刷速度的八色印刷機，八色印刷，夏天每臺每小時需要耗130度電左右，冬天200度電左右：一臺干式復合機夏天每小時需要耗50度電左右，冬天70度電左右；另一方面，空調制冷過程中產生的廢熱排放于室外而未外做任何利用；廢氣管道中的廢氣夾帶大量熱能直排造成浪費，其能量未作合理、充分地利用，不利于節(jié)能減排。在浙江省紹興市印刷行業(yè)一年的加熱和空調制冷消耗電能在4億度左右。同時，現有油墨固化加熱方式在低溫季節(jié)使用時，容易出現加熱能力不足的問題，在加熱管的加熱功率調到最大檔的情況下，不能達到高速印刷時油墨固化溫度的要求，只能通過降低印刷設備的運行速度的方式來保證其加熱溫度，降低了生產效率。

大功率的印刷設備可以提高企業(yè)的生產效率和經濟效益，但一臺每分鐘400米速度的印刷機其加熱能耗在400Kw，總功率大于500Kw，由于我國電力比較緊張，其較高的用電負荷制約了大功率設備的推廣和應用。

發(fā)明內容

為了解決上述弊端，本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種印刷車間熱能供應利用的優(yōu)化方案，能夠充分合理地利用能量，大幅度減少整體用能，有利于節(jié)能減排。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是，一種印刷車間空調制冷和加熱固化的復合系統(tǒng)，包括印刷設備和多臺空氣源熱泵空調，其特征在于，所述空氣源熱泵空調主要由壓縮機、儲液器、節(jié)流裝置、工質循環(huán)管道、蒸發(fā)器和蒸發(fā)器風機、冷凝器所組成；多臺空氣源熱泵空調的冷凝器串聯形成冷凝器組進行多級加熱，需要加熱的空氣依次通過各冷凝器，各臺空氣源熱泵空調的工質冷凝溫度根據進風順序依次提高；冷凝器組的出風口通過管道連接印刷設備進風口。

采用上述技術方案的有益效果在于：第一，印刷車間空氣源熱泵組成的空調制冷系統(tǒng)和印刷機固化加熱系統(tǒng)對接集成為一個復合體系，將空氣源熱泵空調制冷系統(tǒng)產生的廢熱用于印刷機固化加熱，不僅充分利用了現有技術中浪費的這部分熱資源，還用能效比3.0左右的熱泵加熱替代了能效比只有0.85-0.9左右的電阻加熱。在使用空氣源熱泵空調制冷的季節(jié)使用，其印刷機油墨加熱固化的能量可以由空氣源熱泵空調制冷系統(tǒng)產生的廢熱提供，基本不需使用電加熱器加熱，如果將制冷和加熱的能效比同時計算，其數值在6.0以上。采用本發(fā)明節(jié)能可達60％以上，節(jié)能減排意義重大。

笫二、本發(fā)明克服了空氣源熱泵空調不能將熱風加熱到85℃以上的技術偏見，采用多臺空氣源熱泵空調提高風溫，其相應冷凝器串聯加熱，經過笫一臺冷凝器被加熱的風進入笫二臺冷凝器，再進入第三臺，如此類推，第二臺冷凝溫度高于第一臺，末端冷凝器的工質冷凝溫度最高，可以達到90℃。末端冷凝器出風口風溫能達到85℃以上。