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剖析高宝印刷机装置所消耗的能量

时间:2010-11-30 作者:高宝 来源:必胜网

摘  要:
由于能源价格攀升及在像印刷这样的工业生产过程中减少二氧化碳的排放量的压力不断加大,市场上要求获得更加精确的印刷机能耗数据的呼声日益高涨。目前,已经以在印刷机制造商中同意计算平版印刷机生产造成的 ...

  由于能源价格攀升及在像印刷这样的工业生产过程中减少二氧化碳的排放量的压力不断加大,市场上要求获得更加精确的印刷机能耗数据的呼声日益高涨。目前,已经以在印刷机制造商中同意计算平版印刷机生产造成的功率消耗的指导原则的形式采取了第一步的行动。但是为了获得更大的透明度并且作为识别能量损失的一种方法和改进的潜力,我们建议进行整个印刷机的能量审计。这就需要有关能流以及在生产过程中它们按时间前后发生的顺序的知识。

  为了获得一台单张纸印刷机详细的实际操作中的能线图,高宝的工程师们实际上在数个月的时间里在印刷车间安营扎寨,采取了几百种措施。他们为能量的输入和造成的能流都保有记录。然后他们为印刷机拟定了一次综合性的能量审计。

高宝八色利必达106
高宝八色利必达106
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  数据捕获

  他们检查的印刷机是一台配备有多个不包括在标准配置中的附加部件的八色利必达106。特别是这些部件中包括一个UV干燥装置和一个IR(红外线) 热风(TA)复合型干燥装置、一个双面印装置和两个带有适当干燥装置的上光机组。研究这台机器(见上图)使他们能够捕获在任何一次单独的印刷活件中消耗最多能量的设备部件的数据。

  用于计算利必达106特有的电参数和热参数的数据均在例行印刷生产过程中收集而得。信息从附着在120多个测量点上的传感器簇分程传递。


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  能量审计

  在下面详细说明的对被检查的利必达106进行的能量审计持续了一个月的时间。应该注意的是,能量的消耗在很大程度上取决于印刷活件的结构,而且测量阶段记录的数值只适用于这台具体的印刷机及其生产的印刷活件。这次能量审计的关注点是五个最大的耗能装置:UV干燥装置、IR/TA干燥装置、印刷机本身、空气压缩柜和多功能冷却装置。

  在这里所回顾的一个月的时间范围内记录下的总的功率消耗为53.91兆瓦小时(图1)。

  正如预期,在印刷机的接电源处测得的读数显示出,静止和操作之间存在着明显的能耗差异。在静止期间,印刷机被转换到节能的闲置模式。当印刷机加速时,能量的输入与速度的增加彼此关连。在印刷机接线处测得的功率消耗占总能耗的大约35.6%,总能耗包括有用的能量和通过摩擦产生并且释放到印刷机上或周围空气(印刷车间)中的热量。

可控制的空气压缩柜是最大的耗能装置之一,尽管在不需要时能够将其关断
可控制的空气压缩柜是最大的耗能装置之一,尽管在不需要时能够将其关断
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  关注辅助装置的数字将获得很有趣的结果。可以清楚地看到,一个像冷却装置这样的组件所消耗的能量与额定功率高得多的空气压缩柜消耗的一样多。原因是冷却装置持续工作,而空气压缩柜在不需要时则会自动关断。而且尽管冷却装置和空气压缩柜的连接负载较低,但它们的共同消耗量与IR/TA干燥装置一样多。这是因为这两个装置的工作时间段将被延长。

  总能耗的大约13.9%归于冷却装置,28%归于空气压缩机, 其余的72%归于循环泵和计量装置。这些能量被用于把6.84兆瓦小时的废热转移到印刷机之外以及进入返回的冷却管线。此外,未指定的能量消耗包含有用的能量以及能量损失。[next]

  可控制的空气压缩柜消耗输入能量的大约14.4%。然后这些能量被转换为废热并且经由返回冷却管线予以释放(60.5%)。此外,未指定的能量消耗(39.5%)包括有用的能量和能量损失。空气压缩柜中的能量消耗在图2中进行描述。

图2
图1
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图2
图2
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图3
图3
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  最大的能量消耗者是干燥装置。话虽如此,在这里引用的例子中的UV干燥装置却扮演了一个较小的角色,所印刷活件的类型和被观察期间UV干燥装置的使用程度为此做出了解释。如果单独对UV干燥装置的能量消耗进行描述,则可得出下面的结论。

  UV干燥装置的能量消耗取决于任何时候参与操作的模块的个数。在一个月的观察期间,大约6.6%的电能输入用于UV干燥装置。这些能量部分地转换为热量,其中的大部分通过排气放出(17.5%)或通过返回冷却管线放出(55.6%)。在这里还有未指定的部分能耗(26.8%)。这包括在干燥过程中使用的能量、施加在纸张上的能量、输入到印刷机中的能量和消散在印刷车间中的能量。UV干燥装置中的能量消耗在左侧进行描述(见图3) 。

  与UV干燥装置不同,节省能源的IR/TA干燥装置是定期操作。在观察期间测量到的动力负载的明显波动由不同类型的印刷活件和施涂的上光油所引起。IR/TA干燥装置占用总的电能输入的约29.7%。人们发现热量调温装置中进入空气生成的能量大大低于印刷机释放的排气能量。可用来自印刷机中其它地方和来自印刷机周围的废气是与来自IR/A干燥装置的排气一起排放的这个事实对此进行解释。[next]

  对参与开发废气利用的技术工艺或概念的任何人来说,审计通过水和空气放出的排放能量都不是一时的兴趣。这种审计对把这些单个的过程和概念之间的交互作用和相互影响量化来说, 将是至关重要的基础所在。

  通过水冷管线重复利用的废气在被放出的能量中占13.49 兆瓦小时。这等于电能总输入的约25%。排气管道放出16.6兆瓦小时的废热。这是电能总输入的约30.8%。印刷机内能流的分解在图4中给出。

  上述审计说明,即使是连接负载低的电动装置也会在总平衡中起到很明显的作用。可以用优化印刷机技术、配置能量回收系统和安装更加节能的干燥装置(例如高宝新发布的用于大幅面的VariDryBLUE)来实施削减功率消耗和更有效地利用能量的可持续概念。对那些热衷于提高自己的能源效率的印刷商来说,高宝可以按照他们的具体活件结构提供定制的服务。


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