印刷包装车间高压喷雾加湿案例
印刷包装车间高压喷雾加湿案例 一、案例背景 某大型印刷包装企业,车间面积约5000平方米,主要生产各类纸质包装盒、书籍印刷等产品。车间内有多条印刷生产线和包装设备,由于生产过程中纸张和油墨对湿度要求较高,且车间空间较大,原有的加湿方式(如加湿器)无法满足整个车间均匀加湿的需求。车间在干燥季节,湿度经常低于35%,导致纸张产生静电、油墨干燥过快、纸张变形等问题,严重影响产品质量和生产效率。 二、高压喷雾加湿方案设计 (一)设备选型 1. 高压喷雾主机 选用了功率为7.5kW的高压喷雾主机,该主机的喷雾量可达到每小时150升,能够满足车间大面积加湿的需求。主机采用不锈钢材质,具有良好的耐腐蚀性,确保设备在长时间运行中的稳定性。 2. 喷头 选择了高压微雾喷头,其喷雾颗粒非常细小,平均粒径在10- 15微米之间。这种微小的雾滴能够快速在空气中蒸发,从而有效增加空气湿度。喷头的材质为耐磨的陶瓷和不锈钢,保证了喷头的使用寿命和喷雾质量。 (二)喷头布局 1. 区域划分 根据车间内设备布局和生产流程,将车间划分为印刷区、包装区、纸张存放区和通道区等不同的功能区域。每个区域根据其面积大小和加湿需求,合理安排喷头数量和位置。 2. 具体布局 印刷区 :在每台印刷机的进纸端、印刷单元上方和收纸端分别安装喷头。进纸端喷头距离纸张约1- 1.5米,用于提前调节纸张湿度;印刷单元上方喷头间隔2 - 3米,确保油墨印刷过程中有合适的湿度环境;收纸端喷头用于防止纸张在收卷过程中因干燥而产生质量问题。 包装区 :在包装设备的工作台上方和纸盒堆放区域周围安装喷头。喷头间距约为2.5- 3米,以保持包装材料的湿度,防止纸盒变形。 纸张存放区 :在纸张存放架之间的通道上方安装喷头,喷头间距为2- 2.5米,使纸张能够在存放过程中保持适宜的湿度,避免纸张静电和变形。 通道区 :沿着车间内的主要通道,每隔3 - 4米安装一个喷头,主要是为了维持整个车间的湿度平衡,同时也能对经过通道的纸张和产品起到一定的保湿作用。 (三)管道系统设计 1. 管材选择 采用高压不锈钢管作为主管道,其承压能力高,能够承受高压喷雾主机产生的压力(最高可达7MPa)。分支管道选用耐高压的PE管,PE管柔韧性好,便于在车间内复杂的环境中进行铺设。 2. 管道布局 主管道沿着车间墙壁或天花板的钢梁铺设,尽量减少对车间空间的占用。分支管道从主管道引出,通过三通、弯头和直接头连接到各个喷头。在管道系统中,还设置了排水阀和过滤器,排水阀用于在设备维护或冬季防冻时排空管道内的水,过滤器用于过滤水中的杂质,防止喷头堵塞。 (四)控制系统设计 1. 湿度传感器安装 在车间的各个功能区域均匀分布湿度传感器,共安装了10个高精度的湿度传感器。这些传感器能够实时监测空气湿度,并将数据传输到控制系统。 2. 控制逻辑 控制系统采用PLC(可编程逻辑控制器),根据湿度传感器反馈的数据来控制高压喷雾主机和喷头的工作状态。当车间湿度低于设定值(如45%)时,控制系统启动喷雾主机,打开相应区域的喷头进行喷雾加湿;当湿度达到或超过55%时,停止喷雾。同时,控制系统还能够根据不同区域的湿度差异,自动调节各个区域喷头的喷雾时间和喷雾量,以实现车间内湿度的均匀分布。 三、实施过程 (一)设备安装 1. 喷雾主机安装 将高压喷雾主机安装在车间的设备间内,选择了一个通风良好、排水方便的位置。主机安装在一个坚固的水泥基座上,确保主机在运行过程中的稳定性。连接好主机的进水管和电源,进水管安装了过滤器和阀门,用于控制进水流量和水质。 2. 喷头安装 按照预先设计好的喷头布局,在车间的天花板和墙壁上进行钻孔,将喷头安装在孔内。使用密封胶和固定螺母确保喷头安装牢固,并且喷头与管道之间的连接紧密,防止漏水。在安装过程中,仔细调整喷头的喷雾角度,使其能够覆盖预定的加湿区域。 3. 管道安装 首先安装主管道,使用专业的管道焊接设备将不锈钢主管道焊接在车间的支撑结构上。在焊接过程中,注意保证管道的水平度和垂直度,以及焊缝的质量。主管道安装完成后,安装分支管道,通过管件将PE分支管道与主管道连接起来。连接完成后,对整个管道系统进行压力测试,压力测试值为工作压力的1.5倍(即10.5MPa),持续时间为30分钟,确保管道系统无泄漏。 4. 控制系统安装 将湿度传感器安装在车间的各个位置,传感器的安装高度约为离地面1.5- 2米,确保能够准确测量人员和设备操作区域的空气湿度。将PLC控制系统安装在控制柜内,连接好湿度传感器、喷雾主机和喷头的控制线,完成控制系统的布线和调试。 (二)调试与优化 1. 初步调试 设备安装完成后,进行初步调试。启动高压喷雾主机,逐渐调整喷雾压力,观察喷头的喷雾情况,检查雾滴的大小、喷雾角度和喷雾覆盖范围是否符合设计要求。同时,检查控制系统是否能够根据湿度传感器的数据正常启动和停止喷雾。 2. 优化调整 根据初步调试的结果,对喷头的喷雾角度和喷雾量进行微调。对于喷雾覆盖不均匀的区域,调整喷头的角度或者增加喷头数量。同时,对控制系统的参数进行优化,根据车间内不同区域的实际湿度需求,调整不同区域喷头的喷雾时间间隔和喷雾持续时间,使车间内的湿度分布更加均匀。在调试过程中,还对设备的运行噪音进行了检测,通过安装减震垫和消声器等措施,将设备运行噪音控制在可接受的范围内。 四、实施效果 (一)湿度控制效果 经过高压喷雾加湿系统的运行,车间内的空气湿度能够稳定地控制在45%- 55%的理想范围内。通过湿度传感器的数据记录和分析,不同区域之间的湿度差异控制在±3%以内,有效解决了车间内湿度不均匀的问题,为印刷包装生产提供了稳定的湿度环境。 (二)产品质量提升 1. 纸张质量改善 加湿后,纸张静电现象得到了显著改善,纸张在印刷和包装过程中的吸附、卡纸等问题基本消失。同时,纸张的含水量得到有效控制,纸张变形问题减少,提高了印刷套准精度和包装质量。 2. 油墨干燥速度优化 适宜的湿度环境使得油墨的干燥速度适中,避免了油墨干燥过快导致的色彩不饱满、油墨龟裂等印刷质量问题,也防止了油墨干燥过慢引起的蹭脏现象。产品的印刷质量和外观质量得到了明显提升,产品的废品率从原来的约10%降低到3%以下。 (三)生产效率提高 由于产品质量的提升和生产过程中故障的减少,印刷包装车间的生产效率得到了显著提高。生产线的停机次数大幅减少,设备的运行效率提高了约35%。同时,员工在适宜的湿度环境下工作,也提高了工作的舒适度和积极性,进一步促进了生产效率的提升。 (四)车间环境改善 高压喷雾加湿系统在运行过程中,微小的雾滴能够吸附空气中的灰尘和杂质,起到了一定的净化空气作用。车间内的空气质量得到改善,粉尘浓度降低,为员工创造了一个更加清洁、舒适的工作环境。